汽车LED应用及其驱动电路的设计

LED是一种高效环保的新型半导体光源，有其它光源无法比拟的优势。在未来汽车照明应用中前景光明。LED可以用串联、并联等不同的方式组合成LED阵列，以满足汽车照明强度的要求。针对LED的发光特性，重点讨论了LED驱动的设计及特点，同时简述了LED目前存在的问题及解决方法。

1汽车车灯作用及要求

目前，汽车日趋平民化，已成为主要交通工具，行车安全引起了社会广泛的关注。据不完全统计，汽车在夜晚或自然光线不足的情况下行驶的里程占总行驶里程的25%，而在此间发生的交通事故占到总事故的40%，并且一半以上的伤亡事故发生在夜间。因此，车外照明灯及信号灯是汽车安全行驶的关键部件，必须满足下列条件：

（1）汽车照明灯点亮无延迟，响应时间更快，给驾驶员更多的反应时间。

（2）照明亮度强，在夜间或自然光线不足的情况下提高驾驶员的视野，同时使车外信号灯的指示作用更强。

（3）高耐震，工作可靠性高，避免因照明故障引起的意外事故。

（4）节能，能够有效减少废气的排放量，保护环境。

（5）基于汽车销售竞争日益激烈，车灯设计要实用和美观。

2LED成为汽车照明选材中的新星

2.1LED的工作原理

LED是特殊的二极管，是一种通过掺杂等手段形成PN结的半导体器件。当满足二极管导通条件时，电流流过LED，以光和热的形式释放出能量。LED是电流控制的电流型元件，其发光强度主要依据通过的电流大小，正向导通时，其压降非常高，而且本身具有一定的波动范围。

由于LED没有红外线及紫外线的辐射，其消耗的能量除转换为光能外，几乎都是热能，且只能以热传导的形式传出，因此，LED在工作时，结温会逐渐升高。而LED是具有负温度系数的器件，流过LED的电流会随温度升高而增大，这就形成了正反馈，造成结温的进一步升高，如不加控制，就会烧毁LED。LED的热学参数与PN结的结温有很大关系，主波长与温度的关系如下式：

mp（Tl）=m0（T0）+3Tg#0.1nm/°C

由上式可知，每当LED结温升高10℃时，主波长（人眼能够观察到的）就会向长波漂移1nm（1nm=10-9m），导致LED亮度下降，出现光衰。因此，个别LED过热，就会造成LED阵列发光的均匀性变差。

2.2LED显着的照明优势

LED被称为新光源，原因在于LED具备点光源与固态光源的特性，因此具有其它照明光源无法比拟的优点。

（1）LED寿命理论上可达10万小时，实际寿命也可达到2万小时以上，比一般白炙灯泡的1000小时、日光灯具的1万小时更具优势，在汽车使用寿命期间一般无须更换。

（2）点亮无延迟，响应时间更快。LED的启动时间仅为几十纳秒，启动时间较白炽灯泡大大缩短。

（3）在光线亮度高、自然光线可见度低的情况下，大大降低汽车事故发生率；基本上无辐射，属于绿色光源。