高亮度LED在汽车照明应用的问题

毋庸置疑，采用高亮度LED照明将成为未来汽车的主要特征，这归功于LED相对于传统的白炽光照明方案所具有的许多基本优势。此外，采用LED照明也可带动汽车设计技术和设计风格上的变化。然而，正像任何创新技术一样，LED在被广泛用于汽车照明之前，仍需要克服许多困难。

　　关键特性

　　1.可靠性与使用寿命

　　LED的预期使用寿命为5万个小时，而卤钨灯为2万个小时，钨白炽灯为3千个小时。相对于白炽灯，LED的结构坚固，不容易受振动影响，使用过程中光输出亮度也不会明显下降。基于多个LED的照明方案还具备“冗余度”好处，即使一个LED出现故障，仍可以继续使用照明装置。正确使用LED(特别是正确控制LED的温度)，可有效延长LED的预期寿命。相反，如果温度过高，LED很容易损坏。LED应用在汽车照明上还牵涉许多法律定义问题。大多数国家对刹车灯或头灯故障――灯亮或熄灭有明确定义。但对采用多个LED的灯，很难准确定义照明灯是否已经损坏。制造商与立法机构正在定义LED的使用方法。

　　2.效率/每瓦流明

　　与标准的白炽灯相比，LED消耗每单位电能可以产生更多的光输出。但与卤素灯相比时，LED的实际光输出的优势并不明显。最新的LED具备出色的流明每瓦数值，但某些数值是在优化条件下取得的，而通常不是在最高输出条件下获得的。一般而言，当LED的电流增加时，光输出量并未呈线性增加。因此，即使 LED在0.5A电流下输出x流明，它在1.0A电流下也不会输出2x流明。

　　3.响应速度

　　以刹车灯和方向指示灯管为例，假设车辆时速为125公里/小时，即35米/秒时，白炽灯的热启动时间约为250毫秒，而反应迅速的LED可提早约8米距离发出刹车警告，从而有效避免汽车相撞。指示灯也是如此。

　　4.方向性

　　另一个关键特性是LED的发光方式。与白炽灯不同，LED只透过一个表面发光，这对头灯与航图灯应用有好处，但可能不适合车厢照明灯其它照明应用。

　　控制LED的方法

　　1.电流控制

　　LED的一个基本问题是，LED是由电流控制的器件，其电压降相对较低。最简单的方法是使用电阻限制LED的电流，但该方法并不适合采用额定电压为 12V或24V电池的系统，因为电池的实际电压是从6V至18V或12V至36V。因此，如果需要保持亮度，就必须进行恒流控制。

　　2.电流的线性控制

　　线性控制指通过线性调节器保持通过LED的电流为常数。线性控制在某些情况下效率很低，例如，正向电压为3.5V的单1A(3W)LED，需要调节器在保持1A电流的同时将的额定12V电源|稳压器降至8.5V，这样使用3WLED将浪费8.5W的功率。线性电流控制是产生噪声最少的技术，而且从 EMC角度看，线性电流控制最安全。

　　3.开关式调节器

　　电感式开关恒流技术虽然产生的电子噪声较多，但它的效率更高。根据LED的使用数量，可以采用降压或降/升压调节器。