分解：汽車市場LED燈的普及尚需克服的五大挑戰(zhàn)

　　隨著led應用技術的不斷提高和成本的逐步下降， LED燈在汽車電子上經過近年來的技術驗證、概念車展示等初步設想階段之后，越來越接近大范圍應用于量產車系統(tǒng)中的美好前景。從奧迪R8電子系統(tǒng)全面使用LED燈開始，到奔馳、寶馬、凱迪拉克、豐田等公司也推出了自己的LED燈替代傳統(tǒng)白熾光、HID燈的汽車車型，各種五彩繽紛的LED燈具為新型車增色不少，吸引了廣大消費者的眼球，同時，也為未來的汽車設計提供了一個新的亮點，相信不久會有更多的汽車廠家會將LED燈作為汽車照明、指示、背光和裝飾的首選。

　　LED適合于汽車電子的各種照明應用，包括大燈（遠光燈和近光燈），霧燈，尾燈，剎車燈，轉向信號燈，白天行車燈，踏板照明燈，車內照明燈，示寬燈，導航，娛樂系統(tǒng)，儀表背光燈及指示燈等。LED燈應用于汽車系統(tǒng)中主要有以下幾點優(yōu)勢：第一，顏色飽和度高，使輸出光線更加清晰柔和，符合汽車大燈應用的特點；第二，使用壽命長，經久耐用，抗震性強，可超過10000小時，而傳統(tǒng)鹵素燈壽命一般在300小時左右；第三，效率高，較少額外損耗，比起傳統(tǒng)燈的復雜散熱系統(tǒng)，可以看出LED燈的熱損耗要小得多，轉換效率可達到85%以上，尤其適合未來汽車注重節(jié)能的設計理念；第四，響應速度快，不同于傳統(tǒng)白熾光，HID燈需要較長的驅動點亮延遲，更實時反映車況和路況，留給駕駛者更長的判斷時間，減少汽車安全事故；第五，體積小，重量輕，,可以實現更小巧精致的燈具，為其他的車型設計節(jié)約更多空間；第六，LED燈屬于但色性很好的光源，沒有紅外線，紫外線等其他光線，熱量、輻射很少，適合汽車室內照明、背光應用需求。

LED燈在汽車中的使用，目前主要集中在大燈、尾燈、照明燈、車載GPS背光等的使用上，尤其是尾燈，大約占整個市場的10%。

五大技術挑戰(zhàn)

國內車用LED的規(guī)模目前僅占汽車光源市場10%左右的小份額,目前主要還是比較集中在高端車應用中。盡管LED燈成本在持續(xù)下降，但要做到與傳統(tǒng)光源不相上下，還需要在質量和產量上逐步提高，才能降低LED成本，擴大LED的汽車電子市場占有份額。

成本高并非是延緩LED燈在汽車電子應用的唯一因素，一些技術性能方面的難題也是需要去解決的，比如單個LED的光照強度仍顯不足，這就不能夠隨意減少LED的數目去縮小燈具體積；同時較小的體積不利于光源散熱，這就需要LED廠家做好產品的熱管理，才能將LED的優(yōu)勢發(fā)揮得更充分，無論對于LED的壽命或演色性都能提供較佳的狀態(tài)，否則只能是適得其反，降低了產品質量；LED驅動系統(tǒng)的轉換效率也是目前比較關鍵的問題點，在大功率應用中很多方案在兼顧成本的同時轉換效率并不高；還有目前我國LED燈應用在汽車電子都屬于高端車，而高端車都大部分在國外汽車廠商控制，國外廠家對LED供應商的選擇和認證非?？量?，國內LED企業(yè)很難進入其供應鏈中；再有我國的LED燈生產水平大部分還停留在民用產品的要求范圍內，很難達到汽車級應用標準，即使達到汽車級應用的一些廠家可能生產能力及保證產品一致性等方面也不一定夠，很難滿足量產汽車的大批量高質量的需求。

因此LED燈要想加快在整個汽車光源上的占有率，必須首先在這些問題上加大解決力度，如上所述的熱管理問題、生產成本及產品一致性問題等等。

汽車要求分立式LED驅動電源

用恒壓源驅動不能保證LED亮度的一致性，并且影響LED的可靠性、壽命和光衰。因此，LED必須使用恒流源驅動。大多數LED都有規(guī)定的電流值，可以使用配置為恒流源的線形穩(wěn)壓器來驅動，線性穩(wěn)壓器具有減少零部件數和降低電磁干擾(EMI)的優(yōu)點，但在效率和熱耗方面有嚴重的弊端，不適合大功率應用，用開關式電源(SMPS)則更適合在各種應用中。

目前采用SMPS模式LED驅動電源是市場主流，同時也分為分離器件組合方式和IC集成方式，IC集成模式如臺灣聚積科技(MacroBlock)、Zetex(Diodes)、TI和NSC等，主要特點是內置MOSFET及其驅動電路，同時有些集成了多路驅動、自動調光和各種保護功能等，應用電路簡單，體積小，易于控制成本，但是由于這種應用驅動電流小，設計不夠靈活，控制精度不高，不能實現升壓模式等原因，在多數汽車電子應用中有很大局限性，而采用PWM控制芯片及外置MOSFET實現的分離模式則可以實現汽車電子中大功率，高效率以及高穩(wěn)定性的應用，它可以通過不同的拓撲結構，結合LED對電壓，電流和功率的需求，實現符合系統(tǒng)的整體目標。在成本上也會隨著用量逐步降低。
歐洲前裝市場主流方案

目前MCU+MCP1630方案應用在歐洲應用相當廣泛，占歐洲前裝市場70%以上的市場，主要應用在大燈(遠光燈)、尾燈、閃燈等應用，該芯片以其高可靠性能，高效率，靈活的功能，高性價比在汽車電子LED驅動應用中樹立了很好的口碑，為國外一些大廠商LED驅動的首選，同時，隨著用量的不斷增大，MCP1630成本優(yōu)勢也在越來越明顯，完全可以在中低端車型中應用，更好地解決LED驅動中的熱管理、效率、產品一致性等問題。

MCP1630 是可用來開發(fā)智能電源的一種高速脈寬調制器。MCP1630在峰值電流模式下可以達到1MHz頻率，CMOS輸出驅動器可以直接控制MOSFET驅動器或者低端N溝道MOSFET，可提供外部參考電源，靈活實現輸出電壓及電流調節(jié)設置;內部高速比較器，高速帶寬/誤差放大器可以實現更快更精確的電流檢測，同時集成了過溫保護、欠壓鎖定功能，更好地實現更好的熱管理。當與單片機配合，它可以通過控制電源系統(tǒng)的占空比以提供穩(wěn)定的輸出電壓或電流。單片機則用來調整輸出電壓或電流、開關頻率、最大占空比以及可提高電源系統(tǒng)智能化和可調節(jié)性的其他特性。

在LED驅動系統(tǒng)中，如果電源電壓超出總LED電壓，就需要降壓轉換器。如果LED組的電壓超出電源電壓，就需要升壓轉換器。在汽車電源系統(tǒng)中，LED電壓可能高于或低于電源電壓，這樣，就應該采用降壓／升壓或單端初級電感轉換器(SEPIC)等電源拓撲技術。MCP1630能實現以上各種拓撲設計需要。同時秉承Microchip產品的一貫作風(高穩(wěn)定性和產品一致性)，使LED的生產成本和質量都得到提高。下面就以Microchip公司的高速PWM芯片MCP1630為例，通過SEPIC拓撲結構去闡述該方案的在汽車電子應用中的適用性。

MCP1630 LED驅動器DEMO板

Microchip推出了采用PIC12F1823+MCP1630的SEPIC拓撲的針對汽車尾燈/閃燈應用DEMO，可實現+9V到+16V的輸入電壓，最高輸出電壓達到55V@350mA，驅動10個1.5WLED燈，同時實現分級調光、欠壓、過溫保護等功能，轉換效率達85%以上 。

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