LED是一种高效环保的新式半导体光源，有其它光源无法比拟的优势。在未来轿车照明运用中远景光亮。LED能够用串联、并联等不同的办法组合成LED阵列，以满意轿车照明强度的要求。针对LED的发光特性，本文要点评论了LED驱动的规划及特色，一起简述了LED现在存在的问题及解决办法。
1 轿车车灯作用及要求
现在，轿车日趋平民化，已成为首要交通工具，行车安全引起了社会广泛的重视。据不完全统计，轿车在夜晚或天然光线缺乏的情况下行进的路程占总行进路程的25%，而在此间产生的交通事端占到总事端的40%，并且一半以上的伤亡事端产生在夜间。因而，车外照明灯及信号灯是轿车安全行进的要害部件，有必要满意下列条件：
（1）轿车照明灯点亮无推迟，呼应时刻更快，给驾驶员更多的反应时刻。
（2）照明亮度强，在夜间或天然光线缺乏的情况下进步驾驶员的视界，一起使车外信号灯的指示作用更强。
（3）高耐震，作业牢靠性高，避免因照明毛病引起的意外事端。
（4）节能，能够有用削减废气的排放量，维护环境。
（5）根据轿车出售竞赛日益剧烈，车灯规划要有用和漂亮。
2 LED成为轿车照明选材中的新星
2.1 LED的作业原理
LED是特别的二极管，是一种经过掺杂等手法构成PN结的半导体器材。当满意二极管导通条件时，电流流过LED，以光和热的办法释放出能量。LED是电流操控的电流型元件，其发光强度首要依据经过的电流巨细，正导游通时，其压降十分高，并且本身具有必定的动摇规模。
因为LED没有红外线及紫外线的辐射，其耗费的能量除转化为光能外，简直都是热能，且只能以热传导的办法传出，因而，LED在作业时，结温会逐渐升高。而LED是具有负温度系数的器材，流过LED的电流会随温度升高而增大，这就构成了正反馈，形成结温的进一步升高，如不加操控，就会焚毁LED。LED的热学参数与PN结的结温有很大联系，主波长与温度的联系如下式：
mp（Tl）=m0（T0）+3Tg#0.1nm/°C
由上式可知，每逢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，呈现光衰。因而，单个LED过热，就会形成LED阵列发光的均匀性变差。
2.2 LED明显的照明优势
LED被称为新光源，原因在于LED具有点光源与固态光源的特性，因而具有其它照明光源无法比拟的长处。
（1）LED寿数理论上可达10万小时，实践寿数也可到达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，在轿车运用寿数期间一般无须替换。
（2）点亮无推迟，呼应时刻更快。LED的发动时刻仅为几十纳秒，发动时刻较白炽灯泡大大缩短。
（3）在光线亮度高、天然光线可见度低的情况下，大大下降轿车事端产生率；基本上无辐射，归于“绿色光源”。
（4）LED占用体积小，结构简略，高耐震，规划者能够随意改换灯具形式，令轿车造型多样化，满意不同顾客需求。
（5）LED光源受电压改动的影响远远小于白炽灯泡，显现了杰出的安全性和牢靠性，一起耗费的能量较同光效的白炽灯削减80%，十分节能。
根据上述优势，LED能够在轿车照明中广泛运用，但单个LED无法满意轿车照明强度的要求，有必要多个串联、并联或串并联成LED阵列运用，如图1所示。
图1 LED组合成的照明光源
2.3 LED驱动的规划及特色
LED驱动办法可选用电阻限流、线性稳压器和开关型改换器3类。电阻限流计划适用于功率低的运用场合，所以对功率要求极高，输入电压规模宽的轿车照明上不选用此办法；线性稳压器适应于低电流或LED正向压降稍低于电源电压的场合，但相同存在功率和输入电压规模小的问题；开关型改换器具有电路拓扑灵敏、功率高和输入电压宽的特性。因而，归纳考虑作业功率、装置尺度、静态电流、作业电压、噪声和输出调理等要素后，驱动电路多选用开关型改换器。开关改换器拓扑结构分为Buck、Boost及Buck-Boos等办法。现在来看，LED运用在轿车照明上，其驱动电源必定是铅酸蓄电池。
因为蓄电池的输入电压规模会与正常的规模有很大的收支，因而驱动电路一般用Buck-Boost拓扑结构满意LED阵列对电压要求。此电路拓扑结构直流增益（输出电压与输入电压之比）与占空比D（一个开关周期内，注册时刻与周期的比值）有关。当电池电压低于LED所需电压时，调理D＞0.5，使电路处于升压状况；当电池电压高于LED所需电压时，调理D＜0.5，使电路处于降压状况。LED是电流操控的电流型元件，亮度与流过的电流成正比。假如LED不是恒流驱动，经过的电流动摇时，即便电压安稳也会形成LED的亮度改动。为确保亮度安稳牢靠，LED需求安稳的电流来驱动，并且还需求在任何情况下都能将纹波电流操控在可接受的水平。所以，LED驱动电路的输出有必要是恒流输出而非恒压输出。
能够规划LED驱动电路原理图如图2所示。
图2 LED驱动原理图
图2可知，Buck-Boost电路将蓄电池电能改换后对LED阵列供电，采样电路对流过LED的电流采样，将信号传到操控电路。操控电路剖析采样信息，调理Buck-Boost电路中开关管的占空比，确保经过LED电流安稳；当电路呈现异常时，经过操控维护电路堵截电源，确保LED不受危害。一般情况下，LED驱动电路有必要满意下列要求：
（1）升降压功用。当输入电压或LED本身压降动摇时，调理输出电压，满意输出电流安稳的要求，确保LED发光安稳牢靠。
（2）高功率转化功率。以下降驱动损耗，节约本钱，一起削减蓄电池充电次数，延伸电池运用寿数。
（3）亮度调理功用。周围环境很暗时，信号灯往往不需最大电流驱动，此刻可操控驱动电流而改动LED的亮度，然后下降LED的耗电量。调理驱动电流常用的办法是运用PWM信号操控。
（4）具有完善的维护电路。应设置各种维护措施，用以维护本身和LED牢靠作业。例如，低压锁存、过压维护、过热维护、输出开路或短路维护等。
（5）杰出的散热功用。由LED的热学特性可知，温度是影响LED作业的重要要素之一。在夜晚行车时，LED处于长时刻点亮状况，因而，有必要有杰出的散热功用，确保LED的寿数及作业牢靠。
3 LED的缺点及解决办法
3.1不一致性带来的问题
理论上LED都是发光二极管，可是因为资料的纯度、工艺和封装的差异（即便是同一厂家也难避免），实践LED阵列中单个LED的功能是有差异的。这将导致LED的发光强度与驱动电流不完全相同，耐过电流才能和发热的差异也就天然而然的不同了。因为LED的差异总有一个最早损坏，会使电流增大而损坏其他的LED。这便是不一致性带的成果，也是约束其开展的要素之一。因而，制造商应进步LED质量，避免较大差异，一起规划驱动电路时应规划相应的维护电路，避免上述现象产生。
3.2驱动电路杂乱的问题
首要，在电压匹配方面，LED不像一般白炽灯泡，能够直接衔接220V的沟通市电。LED是3.6～4.5V的低电压驱动，有必要要规划杂乱的改换电路。其次，在驱动电流方面，为了确保LED正常作业，要恒流、恒压电路供电，另加维护电路。这样电源电路杂乱性和毛病率都将升高，然后大大地约束了商场的竞赛力与购买集体。
因而，规划时尽量选用专用驱动芯片，以简化驱动电路结构，增强体系作业的安稳性。例如，FAN5608系列、CAT4201、LT3754等芯片，在LED驱动方面作用杰出。
3.3 LED的本钱问题
一部车若把照明悉数换成LED，内、外部大约各需用掉200～300颗LED，和其他照明光源比较，本钱显得适当高。虽然寿数长的优势能补偿其本钱昂扬的下风，可是从总体上来看，其本钱仍大大高于其他光源。这是现在LED功能杰出但没有占有很多商场份额的首要原因。
可是各国政府对LED技能十分重视，每年投入很多资金进行研究，信任这个问题在不远的将来必会圆满解决。
4 结束语
因为LED本钱较高，驱动技能比较杂乱，现在还没有全面广泛地进入轿车商场。我国现已规则，但凡上高速公路的轿车有必要装设LED雾灯。未来，跟着LED价格逐渐下降，其车灯模块必将逐渐运用高亮度LED作为光源。自从奥迪第一款加装LED前灯的车型R8上市以来，国际上如凯迪拉克、宝马、丰田、奔跑和福特等闻名轿车公司都纷繁推出配有五光十色的LED灯具的新款轿车以招引顾客。跟着轿车工业的不断开展，LED必将在未来几年内广泛运用在轿车商场。全体看，轿车用灯LED化是车灯开展的一个大趋势，必将是轿车照明体系开展史上的一次腾跃。
