LED在汽車電子設計優缺點及解決方法

2012年05月24日 14:58 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)

標簽:LED(2129)LED驅動(206)汽車電子(146)驅動電路(208)LED車燈(4)

  LED是一種高效環保的新型半導體光源,有其它光源無法比擬的優勢。在未來汽車照明應用中前景光明。LED 可以用串聯、并聯等不同的方式組合成LED 陣列,以滿足汽車照明強度的要求。針對LED 的發光特性,重點討論了LED 驅動的設計及特點,同時簡述了LED 目前存在的問題及解決方法。

  1 汽車車燈作用及要求

  目前,汽車日趨平民化,已成為主要交通工具,行車安全引起了社會廣泛的關注。據不完全統計,汽車在夜晚或自然光線不足的情況下行駛的里程占總行駛里程的25%,而在此間發生的交通事故占到總事故的40%,并且一半以上的傷亡事故發生在夜間。因此,車外照明燈及信號燈是汽車安全行駛的關鍵部件,必須滿足下列條件:

  (1)汽車照明燈點亮無延遲,響應時間更快,給駕駛員更多的反應時間。

  (2)照明亮度強,在夜間或自然光線不足的情況下提高駕駛員的視野,同時使車外信號燈的指示作用更強。

  (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)節能,能夠有效減少廢氣的排放量,保護環境。

  (5)基于汽車銷售競爭日益激烈,車燈設計要實用和美觀。

  2 LED 成為汽車照明選材中的新星

  2.1 LED 的工作原理

  LED 是特殊的二極管,是一種通過摻雜等手段形成PN 結的半導體器件。當滿足二極管導通條件時,電流流過LED,以光和熱的形式釋放出能量。LED 是電流控制的電流型元件,其發光強度主要依據通過的電流大小,正向導通時,其壓降非常高,而且本身具有一定的波動范圍。

  由于LED 沒有紅外線及紫外線的輻射,其消耗的能量除轉換為光能外,幾乎都是熱能,且只能以熱傳導的形式傳出,因此,LED 在工作時,結溫會逐漸升高。而LED 是具有負溫度系數的器件,流過LED 的電流會隨溫度升高而增大,這就形成了正反饋,造成結溫的進一步升高,如不加控制,就會燒毀LED。LED 的熱學參數與PN 結的結溫有很大關系,主波長與溫度的關系如下式:

  mp(Tl) = m0(T0)+ 3Tg #0.1nm/°C

  由上式可知,每當LED 結溫升高10℃時,主波長 ( 人眼能夠觀察到的) 就會向長波漂移1nm(1nm=10-9m),導致LED 亮度下降,出現光衰。因此, 個別LED 過熱,就會造成LED 陣列發光的均勻性變差。

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