LED控制卡為汽車LED照明帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

在過去的十年里，汽車電子產(chǎn)品有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，車載電子控制、車載信息服務(wù)以及娛樂系統(tǒng)不管是在數(shù)量上還是在精細(xì)程度上都有了顯著的提高。

　　LED照明

　　諸如小外形尺寸、低功耗和快速接通時(shí)間等優(yōu)勢(shì)開創(chuàng)了高亮度LED被當(dāng)今汽車所廣泛采用的局面。LED在汽車中的初始應(yīng)用是中央高架停車燈（CHMSL）；這些LED與LED控制卡應(yīng)用使用紅光LED來(lái)提供一個(gè)非常扁薄的照明陣列，該照明陣列易于安裝，而且永遠(yuǎn)不需要更換。

　　傳統(tǒng)上，白熾燈泡是最為經(jīng)濟(jì)的光源，而且仍然被許多汽車所采用。然而，隨著可用照明空間的日益縮小以及對(duì)照明光源使用壽命要求的不斷提高，由LED所提供的燈光色彩和設(shè)計(jì)方案正在迅速取代白熾燈泡應(yīng)用。即使是傳統(tǒng)的CCFL TFT-LCD背光源應(yīng)用，目前也在逐漸地被白光LED陣列所取代。

　　更有甚者，人們還在利用一種電’可操縱’型高電流LED陣列來(lái)開發(fā)車前燈，而該領(lǐng)域一直是被鹵素/氙燈絲設(shè)計(jì)所把持的。幾乎所有的汽車照明應(yīng)用（包括車身內(nèi)部/外部照明和背光照明應(yīng)用）都將逐步過渡為采用LED。采用LED的好處具有諸多積極的含意。首先（也許是最重要的一點(diǎn)），它永遠(yuǎn)不需要更換，因?yàn)槠溟L(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)的固態(tài)壽命（服役年限：11年半）比汽車的使用壽命還要長(zhǎng)。這使得汽車制造商能夠把它們永久性地嵌入車艙內(nèi)的照明系統(tǒng)中，而無(wú)需像以往那樣留有用于更換燈絲燈泡的入口。由于LED控制卡照明系統(tǒng)不需要白熾燈泡所要求的安裝深度或面積，因此還可使汽車的造型發(fā)生顯著的變化。LED照明及 LED控制卡系統(tǒng)的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是其具有低功耗，因而能夠使得耗油量有所減少。

　　汽車LED照明的設(shè)計(jì)參數(shù)

　　為了確保最佳的性能和長(zhǎng)久的工作壽命，LED需要一個(gè)有效的驅(qū)動(dòng)電路既LED控制卡。這些LED控制卡驅(qū)動(dòng)電路必須能夠從一根相當(dāng)苛刻的汽車電源總線獲取工作電源，而且還應(yīng)兼具成本和空間’效益性’。為了維持其長(zhǎng)久的工作壽命，一定不得超過LED的電流和溫度限值。

　　在單個(gè)LED至三個(gè) （串聯(lián)） LED的應(yīng)用中，將需要一個(gè)降壓型LED控制卡，用于把汽車總線電壓（標(biāo)稱值為12V）降至一個(gè)更加合適的LED電壓，根據(jù)應(yīng)用的LED 彩色和亮度要求的不同，該LED電壓的變化范圍可在2.68V至4.88V（每個(gè)LED）之間。與此相反，在諸如剎車燈等需要多個(gè)由多達(dá)8個(gè)串聯(lián)LED組成的LED串的應(yīng)用中，所需的輸出電壓為21V至39V，所以必需采用一個(gè)升壓型LED控制卡。

　　如欲在輸入電壓不規(guī)則的情況下產(chǎn)生恒定的LED亮度，就必須從這些LED控制卡IC獲得一個(gè)恒定的電流源。一個(gè)內(nèi)部檢測(cè)電阻器用于監(jiān)視輸出電流，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的電流調(diào)節(jié)。在一個(gè)很寬的電流范圍內(nèi)（35mA至1A）保持了高輸出電流準(zhǔn)確度，從而實(shí)現(xiàn)了寬調(diào)光范圍。在許多應(yīng)用（特別是背面照明和車內(nèi)照明）中，都有可能需要進(jìn)行調(diào)光控制，因而要求LED控制卡提供一種用于調(diào)節(jié)輸出電流/LED亮度的簡(jiǎn)單方法。利用合適的LED控制卡，即可通過一個(gè)PWM信號(hào)、DC電壓或外部NMOS晶體管來(lái)完成調(diào)光操作，調(diào)光范圍可高達(dá)3000:1。

　　雙LED應(yīng)用

　　許多嵌入式高電流LED應(yīng)用將包括單個(gè)或兩個(gè)高電流（ILED的范圍從1A至1.5A）LED。這些應(yīng)用包括車內(nèi)照明（比如：車頂燈、地圖燈、儲(chǔ)物盒照明燈）和車外照明（比如：車門門檻燈或’地面照明’燈）。根據(jù)應(yīng)用的不同，它們可以采用彩色LED（用于車載儀器的背面照明）或白光LED（用于普通照明）。由于這些LED通常具有一個(gè)3V 至4V的正向電壓，并由一根12V至14V的汽車總線來(lái)供電，因此需要采用一個(gè)降壓型LED控制卡。

　　雙通道、36V、2MHz 降壓型LED控制卡，專為用作恒定電流雙LED控制卡驅(qū)動(dòng)器而設(shè)計(jì)。每個(gè)通道具有一個(gè)內(nèi)部檢測(cè)電阻器和調(diào)光控制功能，從而使其非常適合于驅(qū)動(dòng)那些需要高達(dá) 1.5A電流的LED。一個(gè)通道的開關(guān)操作與另一個(gè)通道異相180°，因而使得兩個(gè)通道的輸出紋波均有所減小。每個(gè)通道均獨(dú)立地在一個(gè)50mA至1.5A 的寬電流范圍內(nèi)保持了很高的輸出電流準(zhǔn)確度，而獨(dú)特的電路提供了一個(gè)3000:1的調(diào)光范圍，且未發(fā)生任何的色偏移（這種現(xiàn)象在LED電流調(diào)光中很常見）。

　　LED控制卡采用高壓側(cè)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了LED負(fù)極的接地連接，從而免除了大多數(shù)應(yīng)用中所需的一根接地線。它還具有一個(gè)用于每個(gè)通道的集成升壓二極管，因而進(jìn)一步地縮減了解決方案的占板面積和成本。另外的特點(diǎn)包括LED開路和短路保護(hù)。

　　剎車燈

　　迄今為止，LED在汽車中最為常見的應(yīng)用是中央高架停車燈（CHMSL）。截止2006年底，至少有60% 的汽車都安裝了LED型CHMSL。其好處包括較快的照明速度、更高的效率、更長(zhǎng)的工作壽命，而且，非常扁薄的紅光LED陣列還具有設(shè)計(jì)/安裝上的簡(jiǎn)易性。LED能夠在不到1ms的時(shí)間里達(dá)到全照度（而傳統(tǒng)的燈泡則需要長(zhǎng)達(dá)200ms的時(shí)間才能產(chǎn)生其最大亮度），這樣，后方車輛的駕駛者識(shí)別剎車燈的時(shí)間將大為縮短，從而降低了發(fā)生追尾碰撞事故的概率。

　　而且，與白熾燈泡相比，功耗也下降了80% 之多，最終起到了節(jié)省耗油量的效果。其有效使用期限將輕而易舉地超過車輛的壽命，因而免除了更換的需要。除了CHMSL之外，有些汽車和摩托車還在主剎車燈中用LED替代了白熾剎車燈。 （編輯：chiying）