設計美觀宜人、別具風格的車內發(fā)光二極管照明裝置

　　為汽車設計車內照明裝置，必須盡可能提高光線的素質，令燈光悅目宜人。本文以具體的應用為例，探討若干經證實高效的車內發(fā)光二極管照明裝置使用技術和方法，同時也提出一些差劣設計的缺點。恰當的發(fā)光二極管照明設計能夠開拓新風格，為汽車使用者帶來舒適、度身訂造的選擇，從而加強使用發(fā)光二極管作為車內照明的趨勢。

　　自二十世紀四十代開始，車內照明裝置均使用白熾燈泡。車廂內的燈光有以下三種功能：一、在上車或下車時提供照明；二、為駕車者和乘客提供閱讀資料時所需的照明；三、為突顯車內某些設計而提供別具風格的照明。近期的發(fā)展是利用調光器功能來營造獨特的效果，尤以車廂內的燈光裝置為然。

　　現代的車內調光效果很多時是由微控制器發(fā)出的脈沖寬度調制(PWM)信號所產生。這個PWM頻率要保持在相當低的水平，以避免車內受不必要的電力干擾。

　　現在汽車制造商愈來愈多在車廂內使用發(fā)光二極管照明裝置。但是在沒有審慎考慮散熱和耗電問題之前，便加裝有簡單降壓電阻器或降壓調節(jié)器的強度發(fā)光二極管，是不切實際的。

　　發(fā)光二極管與燈泡的操作很不相同。燈泡是電阻負載發(fā)出的光，是燈絲經加熱后產生的副產品，在電源切斷后燈泡的燈光仍會維持若干亳秒，而在接上電源后也須等候若干毫秒才開始發(fā)光。原則上，發(fā)光二極管是實時發(fā)光的，與實際應用電流的百分比相同，只有若干毫微秒的延緩。

　　把一個發(fā)光二極管直接駁到一個普通白熾燈調光器，可引致令人不安的光線輸出。由于發(fā)光二極管的反應極快，燈光會在調暗時晃動。調暗是一令人吸引的 “簡單” 功能，能夠營造獨特的觀感。但發(fā)光二極管的PWM調光功能可產生一個效果，就像所使用的光是來自一臺舊電視機的熒幕一樣。一些豪華汽車制造商在后車燈應用方面便犯了這個錯誤。若你望向汽車的后燈，你會有一種奇特的感覺，便是這光散發(fā)著 “癢眼” 的光線。這是人類對高速晃動的光源的正常反應。在極端情況下，這種頻閃效果甚至可以引發(fā)羊癲風。室內設計師必須明白及避免出現這種效果，這是很重要的。設計車內照明的目標，是為車廂內的乘客營造舒適宜人的燈光。因此，設計車內照明的首要規(guī)則便是：切勿使用PWM燈光調光器，或至少使用較高頻率的PWM。

　　在大部分的情況下，只要使用高效率的發(fā)光二極管激勵器，發(fā)光二極管的照明能發(fā)揮高效率。這對電動和混合能源汽車的設計尤其重要。激勵器效率愈佳則電力損耗愈低，遂令發(fā)光二極管的燈溫保持較低。溫度較低則可使用價錢相宜的塑料，也能避免燈罩或鏡片老化。此外，在包裝方面也可提高效率，而目前無法裝設照明的位置現在也可以安裝了。

　　發(fā)光二極管必須由激勵器把電池的電壓轉為適當的電流，以供運行操作。供電的電壓對發(fā)光二極管的功能只屬次要，最重要的是電流保持穩(wěn)定。發(fā)光二極管以近乎直接的方式將電流轉為光。如果能夠保持足夠的高電壓，在一個完美的發(fā)光二極管內，電流的每一粒電子都會發(fā)出光量子。這個情況正好解釋為何一般的直流對直流的電壓轉換器并不怎樣適合使用激勵發(fā)光二極管，市場上有很多這類的轉換器，但很少有專門為激勵發(fā)光二極管的電流調節(jié)器。Melexis公司生產的MLX10801和 MLX10803就是特別為高要求的汽車市場而制造的獨有電壓轉換器。

　　隨上述應用例子和概念，來說明設計舒適和具效率的低成本汽車照明裝置外。其應用方式均完全符合汽車工業(yè)的要求和在電流卸載方面的安全規(guī)定。其他參數如電磁兼容性(EMC)和電磁輻射(EMR)等等，都須可以視乎實際的電路設計而決定。 Melexis公司具有廣泛的汽車電子設計經驗，也能協(xié)助解決在使用MLX10801和 MLX10803時遇到的設計上的問題，使能通過有關汽車的要求。