1990年从前，规范的轿车前灯拼装件只包括白炽光源，而且大多是独立的，以创立所需的悉数功用。不管这些功用是由密封光束灯创立仍是由灯泡、反射器和光学拼装件创立，它们都以类似的方法运转。光形式是静态的，且主要由反射器和光学器材约束。受支撑的规范照明形式是远光灯、近光灯、转向信号灯、方位灯和雾灯形式。数十年来，这些功用仅供给了在大多数情况下安全驾车所需的根本配光选项。
20世纪90年代初，一种全新的高强度放电（HID）源呈现了。这种放电源能发作更高效、更亮堂的灯火，并支撑近光灯和远光灯功用。但是，在向HID过渡今后，从前简略的电池衔接就不足以操控灯火了。相反，HID源需求高档电力电子产品，来把直流电池电压源转化成能合理调理光输出的谐振交流电源。
这种改动把从前只触及机械和光学体系的规划带入高档电子产品规划人员的规划范畴。在接下来的20年中，HID体系被工程师进一步改善成可一起完成远光灯/近光灯功用的高本钱效益的解决方案。。但是，它依然不具有更多的高档照明功用，由于单一的光源会遭到固定尺度的束缚。
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2007年，第一批根据发光二极管（LED）的前灯被应用在新式轿车中。根据LED的体系因光源极小，所以可赋予规划人员更大的灵敏性。当然，LED的调理还需求依托某种电源的转化。详细而言，要把电池电压源转化成适用于串联或串联/并联型LED阵列的恒定电流驱动源，LED驱动器是不可或缺的。
与HID电子产品类似，LED驱动器也会添加轿车前灯体系的本钱和杂乱性。尽管如此，LED驱动器固有尺度减小了，强度和色彩的可控性明显提高了，而且功率也有所提高。这给轿车制造商带来的优点是：体系被改善得更适合出售。别的，规划人员还能够运用规划漂亮和新颖的外形，该外形还可为轿车制造商树立有用的品牌认知度。
纵观曩昔的8年，LED轿车前灯已渐渐从日间行车灯（DRL）或雾灯等单个LED功用选项，演变成一个集多功用于一身的完好LED前照灯体系。今日，大多数中高档轿车均有一个彻底根据LED的轿车前灯选项。现在，让咱们深化地了解一下LED轿车前灯体系。
LED轿车前灯架构
由于相关组件固有的功率级，LED轿车前灯组件一般被规划成一个单级开关形式电源。一般来说，为了在负载突降和冷车发动情况下供给调理功用，降压-升压型拓扑结构是首选。在负载突降期间，电池电压或许会上升到60V（有时乃至更高）；而在冷车发动期间，电池电压则或许下降到4.5V乃至更低！在任一极点的输入条件下，降压-升压型转化器均可对流至LED串（总正向电压高于或低于电池电压）的输出电流进行调理。
1.这个典型的轿车前灯体系施行了一种单级功率架构，其间每个转化器均可在该体系里调理一种不同的功用。
一个完好的前照明体系常由多个转化器组成，每个转化器担任调理该体系的不同部分（图1）。一般用独立的LED串支撑每种轿车前灯功用。一般只要DRL和方位灯经过多路复用成为一个串。在这种情况下，经过脉冲宽度调制（PWM）功用以大约10％的占空比对DRL串进行调光来创立方位灯。
大多数现有的LED轿车前灯都具有两个根本的电子组件：轿车前灯内的LED阵列连同相关的光学和机械组件，以及置于耐候性外壳内、一般从外部衔接的照明操控单元（LCU）。LCU印刷电路板（PCB）包括电流调理器等电源转化器以及可与体系中其它电子操控单元（ECU）进行通讯的微处理器和收发器。坐落驾驶舱邻近的车身操控单元（BCU）可将指令发送到LCU，以办理轿车中的一切车身功用。
LED阵列自身坐落金属芯PCB（被衔接至某个类型的散热体系）上。该电路板一般包括可对所需体系输出电流进行编程的LED、温度补偿和电流分档信息。轿车前灯将含有多个LED阵列PCB，包括一起支撑多种（假如不是悉数）功用的独立电路板。
自适应前照明体系
各种轿车已在前灯（一般被称为自适应前照明体系 （AFS））中具有更杂乱的功用。当时根据HID的AFS体系具有主动校平电机，该电机可校准轿车方位相关于地势的笔直改动。这就能确保灯在笔直轴上被准确地对准，避免违背有关远光灯和近光灯形式的规则。
此外，某些AFS还可改动HID源的水平方位（相关于方向盘方位）、速度，有时还能改动摄像头输入。该功用可在驾驶员需求观察路况或是在潜在险情时，最大极限地添加光的输出。不过，步进电机需求运用HID源来完成这样的功用。步进电时机约束一次对多个条件作出反应的才能，或许会在轿车的整个生命周期中发作牢靠性问题。
相同的AFS功用可在LED轿车前灯中垂手可得地完成，添加的优势是更强、更归纳的可控性以及更高的牢靠性。为取得高动态功用，可运用前视摄像头（一般呈现在后视镜拼装件内）来操控用于整个AFS的动态光输出。这关于无眩光远光灯体系（该体系答应驾驶员在任何时刻一起运用远光灯和近光灯）特别有用。在这样的一个体系中，该摄像头可在检测到迎面驶来的轿车时，操控前灯体系封闭相关区域的灯。事实上，该摄像头还有更先进的功用，如行人检测功用、车道照明功用、避免磕碰功用以及其它安全要害功用。
自适应轿车前灯架构
自适应轿车前灯必需的增强型动态功用要求一种不同类型的电力电子架构。考虑到在输入端呈现负载突降和冷车发动的情况下需求支撑快速改动的输出条件，两级拓扑结构一般更受喜爱。最常见的解决方案是选用一个升压型稳压器将电池输入转化成安稳的高电压直流轨，然后再用独立的降压型转化器来别离驱动体系中的每个串联型LED串。
2.自适应轿车前灯体系可选用两级功率架构 —— 一个级能停息电池的输入瞬变事情，另一个级则可确保对输出的共同性调理。
该体系更能在宽规模的条件下进行准确调理，原理是第一个级可停息轿车电池的输入瞬变事情，而第二个级则可确保在一切时刻对输出的调理都是共同的（图2）。此外，与单级降压-升压型体系比较，该拓扑结构还能更有用地削减传导和辐射的电磁搅扰（EMI），由于输入和输出电流都是接连波形。关于最高动态的体系（如无眩光远光灯），当进行PWM调光时一般需求降压输出来完成所需的调光分辨率和对比度。
LED矩阵办理器
尽管自适应轿车前灯架构看起来很有出路，但您怎么有用地完成动态功用呢？假如咱们把该体系作为可控光形式的体系看待，那么咱们可把它解析成像素级操控图。当然，像素的界说或许有所不同，但以抱负的方法别离操控每一个LED可带来最大的规划灵敏性。关于这个两级升压-降压型架构，TPS92661-Q1 LED矩阵办理器可供给这些功用。
3.这种自适应轿车前灯架构选用德州仪器（TI）的TPS92661-Q1 LED矩阵办理器，该办理器能在LED总数多达96个的规划中对每个LED进行独立的PWM操控。
在包括多达96个LED的体系中运用TPS92661-Q1能够完成像素级操控（图3）。该器材可为每一个LED供给独立的PWM操控。此功用（假定调光比为1000:1，且调光频率是可编程的）可完成简直任何等级的动态操控。无眩光远光灯、动态折射光以及任何其它类型的AFS功用都更简单添加到任何两级LCU规划。该矩阵办理器可直接安装到LED阵列地点的金属芯PCB上，然后有助于优化热衔接和体系功用。
该器材具有12个串联开关，这些开关的规划意图是以给定的占空比和频率对LED周围的电流进行分流。凭借LCU上的微操控器完成的串行通讯可为将被接纳的高速调光指令（而且简直在瞬间按其行事）供给途径。
别的一个优势与固有的毛病覆盖率相关。和典型的LED串驱动器不同的是，TPS92661-Q1可别离接触到每个LED，使其能检测并避免任何毛病。这添加了一个额定的覆盖层，有助于延伸轿车前灯的寿数。假如单个LED在开路或短路情况下发作毛病，那么该LED串就能得到维护，且周围的LED输出能被添加，以保持所需的光级。
总归，LED矩阵办理器为轿车制造商供给了一个史无前例的全新照明体系渠道。不管是彻底动态的AFS体系，仍是杂乱的迎宾灯序列，亦或是程式化的接连转向指示灯，经过灵敏、可扩展的像素级操控，就能够完成任何功用，。
