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安森美半导体矩阵式全LED前照灯方案因应市场趋势

发布时间:2020-06-30 20:03:01 阅读: 来源:防水岩棉板厂家

近年来,凭借光效增高、能耗低、可靠性高、寿命长、尺寸小及环保等众多优势,LED在汽车内部及外部照明中的应用日渐增多,已经从最初不那么紧要的汽车照明应用,如座舱内照明、停车灯及仪表板背光,跨越到了前照灯及组合尾灯等更宽广应用。特别是由于尺寸小,LED能够配合丰富的形状和线条变化,有助提升车灯辨识度,被指定用于众多中高档车的前照灯系统,配合漂亮的外观造型设计。图1所示的是如今典型的汽车LED照明应用。

本文引用地址:图1:典型汽车LED照明应用。

汽车LED照明——不仅是漂亮,更助提升汽车主动安全性

LED照明给汽车带来的直观好处,并不限于漂亮造型。根据美国全国公路交通安全管理局(NHTSA)和欧洲委员会(EC)统计,虽然只有25%的驾驶是在夜间和光线不足期间,但却有40%的死亡和重伤事故发生在这段时间。故改善汽车照明,特别是夜间和光线不足条件下的照明,有助提升汽车主动安全性。实际上,为了保护驾驶员/车上人员/路边行人的安全,业界长期致力于开发各种汽车照明方案,如用于改善夜间转弯时照明的自适应前照灯(AFS)方案,及用于改善日间行车安全的日间行车灯(DRL)方案。

与传统上在汽车照明中广泛应用的白炽灯和高强度气体放电灯(HID)相比,LED用于汽车照明有着无可比拟的优点。如LED响应时间短,用于刹车灯可以增加后车的刹车距离,用于转向灯则有更好警示效果。LED的亮度高,但又不像HID那样刺眼,有助降低对向行驶汽车驾驶员眩目的风险。LED灯能耗比白炽灯或HID低很多,有助降低燃油消耗,节省支出。

典型汽车照明应用LED驱动器方案

不同汽车照明应用对LED电流的要求各不相同,故需结合具体应用要求,选择适合的LED驱动器方案。典型LED驱动方案包括电阻、线性恒流稳流器、线性稳压器及开关稳压器等。

其中,电阻是最简单、最低成本的LED限流方案,但能效也最低,且存在LED筛选成本及热失控等问题。恒流稳流器(CCR)性能高于电阻方案,但成本低于线性或开关稳压器方案,适合低电流LED照明应用。线性稳压器支持多条线路并行配置以帮助散热,提供达±2%的稳流精度,无电磁干扰(EMI)问题,成本中等,但能效也较低。开关稳压器广泛使用。这种方案成本更高,技术更复杂,但支持任何类型的输入电压与输出电压关系,且根据输入/输出条件,能效能够高于90%,但存在EMI问题。

图2:典型汽车照明应用及LED驱动器方案

除了这些方案,安森美半导体还推出高集成LED照明管理集成电路(LMIC)。这些LMIC集成了多种LED驱动及控制功能,相当于完整子系统,能够承受高达125℃的环境温度,用于汽车前照灯、组合尾灯及最新的AFS等应用。

全LED前照灯应用要求及高集成度驱动方案

2008年,奥迪R8全球第一次采用全LED前照灯。这全LED前照灯中包含近光灯、远光灯、转向灯及日间行车灯等模块,其中各含不同数量LED。根据研究及咨询服务公司SNE Research的数据,2013年全球汽车市场LED前照灯的渗透率不足5%,但预计到2020年这一比例将超过50%,可见增长前景十分可观。

但全LED前照灯对驱动方案提出更高要求,要求高能效集成驱动器,支持从单个LED到多串LED等不同配置(电压可高达60 V),还要求脉宽调制(PWM)调光,如用于示廓灯。全LED前照灯还要求LED串低EMC辐射,且对散热、诊断及通信接口等多方面提出了要求。

图3:安森美半导体单芯片智能前照灯LED驱动器NCV78663应用电路图。

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