高亮度LED在汽車照明應用的問題

毋庸置疑，采用高亮度LED照明將成為未來汽車的主要特征，這歸功于LED相對于傳統的白熾光照明方案所具有的許多基本優勢。此外，采用LED照明也可帶動汽車設計技術和設計風格上的變化。然而，正像任何創新技術一樣，LED在被廣泛用于汽車照明之前，仍需要克服許多困難。

　　關鍵特性

　　1.可靠性與使用壽命

　　LED的預期使用壽命為5萬個小時，而鹵鎢燈為2萬個小時，鎢白熾燈為3千個小時。相對于白熾燈，LED的結構堅固，不容易受振動影響，使用過程中光輸出亮度也不會明顯下降。基于多個LED的照明方案還具備“冗余度”好處，即使一個LED出現故障，仍可以繼續使用照明裝置。正確使用LED(特別是正確控制LED的溫度)，可有效延長LED的預期壽命。相反，如果溫度過高，LED很容易損壞。LED應用在汽車照明上還牽涉許多法律定義問題。大多數國家對剎車燈或頭燈故障――燈亮或熄滅有明確定義。但對采用多個LED的燈，很難準確定義照明燈是否已經損壞。制造商與立法機構正在定義LED的使用方法。

　　2.效率/每瓦流明

　　與標準的白熾燈相比，LED消耗每單位電能可以產生更多的光輸出。但與鹵素燈相比時，LED的實際光輸出的優勢并不明顯。最新的LED具備出色的流明每瓦數值，但某些數值是在優化條件下取得的，而通常不是在最高輸出條件下獲得的。一般而言，當LED的電流增加時，光輸出量并未呈線性增加。因此，即使 LED在0.5A電流下輸出x流明，它在1.0A電流下也不會輸出2x流明。

　　3.響應速度

　　以剎車燈和方向指示燈管為例，假設車輛時速為125公里/小時，即35米/秒時，白熾燈的熱啟動時間約為250毫秒，而反應迅速的LED可提早約8米距離發出剎車警告，從而有效避免汽車相撞。指示燈也是如此。

　　4.方向性

　　另一個關鍵特性是LED的發光方式。與白熾燈不同，LED只透過一個表面發光，這對頭燈與航圖燈應用有好處，但可能不適合車廂照明燈其它照明應用。

　　控制LED的方法

　　1.電流控制

　　LED的一個基本問題是，LED是由電流控制的器件，其電壓降相對較低。最簡單的方法是使用電阻限制LED的電流，但該方法并不適合采用額定電壓為 12V或24V電池的系統，因為電池的實際電壓是從6V至18V或12V至36V。因此，如果需要保持亮度，就必須進行恒流控制。

　　2.電流的線性控制

　　線性控制指通過線性調節器保持通過LED的電流為常數。線性控制在某些情況下效率很低，例如，正向電壓為3.5V的單1A(3W)LED，需要調節器在保持1A電流的同時將的額定12V電源|穩壓器降至8.5V，這樣使用3WLED將浪費8.5W的功率。線性電流控制是產生噪聲最少的技術，而且從 EMC角度看，線性電流控制最安全。

　　3.開關式調節器

　　電感式開關恒流技術雖然產生的電子噪聲較多，但它的效率更高。根據LED的使用數量，可以采用降壓或降/升壓調節器。