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隨著照明技術(shù)的不斷發(fā)展，以及政府政策的不斷支持，LED光效的不斷提高，產(chǎn)品已經(jīng)逐漸解決了價(jià)格高、局面單一等問(wèn)題。LED的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越普及，在現(xiàn)在汽車普及率極高的情況下，LED照明技術(shù)和汽車照明產(chǎn)生越來(lái)越緊密的聯(lián)系。

 
LED汽車燈的優(yōu)點(diǎn)

• 節(jié)能：是由發(fā)光二極管直接由電能轉(zhuǎn)化為光能，較普通汽車燈泡耗電僅相當(dāng)于傳統(tǒng)燈的1/10，能更好的節(jié)省油耗，保護(hù)汽車電路不被過(guò)高的負(fù)載電流燒壞。

• 環(huán)保：光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒(méi)有污染不含汞元素，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光led源。

• 壽命長(zhǎng)：燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?，使用壽命可達(dá)8-10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。具有一次更換，終身使用的特點(diǎn)。

四、高亮度，耐高溫。電能直接轉(zhuǎn)換為光能，發(fā)熱小，完全可用手觸摸，安全放心。
五、體積小。計(jì)者可以隨意變換燈具模式，令汽車造型多樣化。汽車廠商青睞LED，完全是LED本身的優(yōu)點(diǎn)所決定的。
六、穩(wěn)定性能好，led抗震性能強(qiáng)：樹(shù)脂封裝，不易碎裂，容易儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。
七、發(fā)光純度高，色彩清晰鮮艷，無(wú)需燈罩濾光，光波誤差在10納米以內(nèi)。
八、反應(yīng)速度快，無(wú)須熱啟動(dòng)時(shí)間，微秒內(nèi)即可發(fā)光，傳統(tǒng)玻殼燈泡則有0.3秒延遲，可防止追尾，保證行車安全。
 
LED汽車燈的缺點(diǎn)
一、LED車燈比普通車燈成本高。目前隨著LED應(yīng)用的不斷普及，價(jià)格將進(jìn)一步降低。
二、汽車大燈普及困難，散熱性不好，散熱處理不好容易光衰，影響車燈使用壽命。
三、現(xiàn)無(wú)出臺(tái)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，同款產(chǎn)品用不同LED生產(chǎn)價(jià)格相差1-2倍現(xiàn)象都有。
 
LED汽車照明技術(shù)及現(xiàn)狀分析
作為第四代車用光源，LED 有很多優(yōu)于其他傳統(tǒng)光源的特點(diǎn)。為此分析了車用LED 照明的可行性和先進(jìn)性，介紹了其典型的驅(qū)動(dòng)電路，并著重研究了LED 以及AFS 在汽車前照燈上應(yīng)用現(xiàn)狀。介紹了車用LED 照明面臨的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。
 

• 車用LED 照明的可行性和先進(jìn)性

在汽車上使用照明光源大約開(kāi)始于20 世紀(jì)初。最先使用的是煤油燈和乙炔燈，1910 年開(kāi)始使用電光源，先后經(jīng)歷了白熾燈、鹵鎢燈及高強(qiáng)度放電式氣體燈HID(Intensity Discharge Lamp)， 自1985 年開(kāi)始進(jìn)入了LED車用燈時(shí)代。同時(shí)LED 燈應(yīng)用于自適應(yīng)前照系統(tǒng)AFS(Adaptive Front Lighting System)的技術(shù)隨之出現(xiàn)。
 
目前，LED 已被眾多汽車廠商加以利用制造出各種車燈款式。寶馬、福特、本田、豐田、奔馳、奧迪等著名品牌車為了提高各自的總體競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛推出配有各式各樣LED 車燈的新款轎車以吸引顧客。LED 具有很多其他光源所不具備的優(yōu)點(diǎn)：(1) 壽命長(zhǎng)、抗震性好。LED 的使用壽命理論上可達(dá)5 萬(wàn)小時(shí)， 實(shí)際壽命也可達(dá)2 萬(wàn)小時(shí)( 普通的鹵素?zé)襞輧H為150 ～500 小時(shí)左右) ， 一般都要超過(guò)汽車本身的壽命。另外，LED 的基本結(jié)構(gòu)中沒(méi)有易損可動(dòng)部件，故抗震性能非常好。(2) 節(jié)能環(huán)保。LED在低電壓小電流的條件下就能夠獲得足夠亮度， 其耗電量?jī)H為相同亮度白熾燈的10%～20%；LED 光源中不含危害人體健康的汞， 生產(chǎn)過(guò)程和廢棄物不會(huì)造成環(huán)境污染。(3) 響應(yīng)速度快。與白熾燈相比，LED 燈的響應(yīng)時(shí)間已經(jīng)達(dá)到了幾十納秒，這樣，當(dāng)采用LED 作為汽車尾燈時(shí)，可以使后續(xù)汽車司機(jī)更早反應(yīng)，以減少交通事故的發(fā)生。(4) 體積小。小巧的LED 可使汽車風(fēng)格的設(shè)計(jì)更加自由、多樣化，從而使車型更加時(shí)尚; 與傳統(tǒng)光源相比，LED 信號(hào)燈系統(tǒng)的安裝深度可以減少80 mm， 這一點(diǎn)對(duì)于汽車造型和內(nèi)部零件布置具有重要意義。
 
目前汽車產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)中仍然是支柱產(chǎn)業(yè)， 并處在飛速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期， 其必定會(huì)帶動(dòng)車用燈具的發(fā)展， 為L(zhǎng)ED 在汽車上的應(yīng)用提供廣闊的市場(chǎng)空間。
 
二、車用LED 照明的驅(qū)動(dòng)電路
汽車電池工作電壓范圍為9 V～16 V， 通常情況下為12 V ， 但是當(dāng)汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)蓄電池的電壓可跌落到4 V， 而當(dāng)蓄電池缺損由發(fā)電機(jī)直接供電時(shí)， 此電壓可達(dá)到36 V 的高壓。因此， 對(duì)于車用LED 燈具而言， 要可靠地恒流驅(qū)動(dòng)LED 串， 驅(qū)動(dòng)控制器必須具備精確的電壓和電流調(diào)節(jié)、保護(hù)電路和調(diào)光功能。因此， 設(shè)計(jì)一種穩(wěn)壓性能良好而又恒流輸出的驅(qū)動(dòng)電路十分必要。
 
目前車用LED 驅(qū)動(dòng)器一般采用兩種方法控制正向電流。(1) 采用LED 的V-I 曲線確定產(chǎn)生預(yù)期正向電流所需要向LED 施加的電壓。其缺點(diǎn)為：LED 正向電壓的任何變化都會(huì)導(dǎo)致LED 電流的變化， 其中的鎮(zhèn)流電阻的壓降和功耗會(huì)浪費(fèi)功率和降低電池使用壽命。 (2) 利用恒流源來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。 因?yàn)榇朔椒ㄐ枰獙ED 并聯(lián)在電路中，而驅(qū)動(dòng)并聯(lián)LED 需要在每個(gè)LED 串中放置一個(gè)鎮(zhèn)流電阻，這會(huì)導(dǎo)致效率降低和電流失配。因此，這兩種方法都不能充分體現(xiàn)LED 應(yīng)有的優(yōu)越性。為了克服現(xiàn)有車用LED 驅(qū)動(dòng)器的缺點(diǎn)，出現(xiàn)了車用LED 陣列的高效智能驅(qū)動(dòng)方法。該方法采用了半橋式DC-DC 變換技術(shù)、全波整流技術(shù)、光電耦合技術(shù)等， 確保了整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的工作效率; 提出了基于嵌入式系統(tǒng)的智能控制方案，此方案采用智能PWM 穩(wěn)流控制和調(diào)光控制，具有負(fù)載開(kāi)路/短路保護(hù)和過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能。車用LED 驅(qū)動(dòng)電路的集成化和智能化程度越來(lái)越高。類似PMU( 電源管理單元)的芯片及封裝的小型化將逐漸取代多個(gè)單一功能電路進(jìn)行組合的方法， 以適應(yīng)板級(jí)空間非常有限的車載應(yīng)用。同時(shí)，由于單片機(jī)、DSP 等控制芯片以及嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，可通過(guò)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)車用照明系統(tǒng)的自動(dòng)化，這樣LED 的恒流驅(qū)動(dòng)精度以及亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)會(huì)更加準(zhǔn)確。智能化控制已經(jīng)成為新一代車用LED 驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)理念。
 
三、汽車LED 前照燈
由于汽車前照燈在行車安全中具有重要的作用， 因此LED 前照燈是最難也是最后投入使用的。以前，LED前照燈只應(yīng)用在概念車上，隨著LED 照明技術(shù)以及汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，LED 前照燈的應(yīng)用范圍已從概念車、豪華車向中檔車甚至一般車型過(guò)渡，并且照明發(fā)光強(qiáng)度已達(dá)到白熾燈的水平。
 
汽車前照燈包括遠(yuǎn)光燈和近光燈。在夜間行駛時(shí)，遠(yuǎn)光燈應(yīng)保證照亮車前100 m、高2 m 處范圍內(nèi)的物體， 且亮度均勻; 近光燈不但要保證車前40 m 司機(jī)能看清障礙物，而且不能讓迎面而來(lái)的駕駛員或行人產(chǎn)生眩光，以確保汽車在夜間交會(huì)車行駛時(shí)的安全。
 
傳統(tǒng)汽車前照燈輸出近光和遠(yuǎn)光兩種功能的光束，且每種光束分布模式均呈靜態(tài)分布，具體的光照分布也都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際應(yīng)用中，此系統(tǒng)射出的光束分布于有限的角度范圍，在一些較為復(fù)雜的路況下( 如轉(zhuǎn)彎) 極易產(chǎn)生視覺(jué)盲區(qū)。另外，傳統(tǒng)汽車前照明系統(tǒng)不具備自動(dòng)調(diào)整光束分布的功能，近光光束和遠(yuǎn)光光束之間的變換需駕駛員手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)，這樣在來(lái)往車輛頻繁的行車環(huán)境下，車輛之間容易產(chǎn)生眩目光。為了克服傳統(tǒng)汽車前照燈的上述缺點(diǎn)，自適應(yīng)前照系統(tǒng)AFS 應(yīng)運(yùn)而生。
 
AFS 是一種能使駕駛員更好地適應(yīng)各種速度、道路類型和天氣條件的變化，提高駕駛安全性的前照燈系統(tǒng)。其工作原理如下：當(dāng)汽車進(jìn)入特殊的道路狀況(如彎道) 時(shí)，由于方向盤(pán)和速度發(fā)生變化，角度傳感器和速度傳感器傳輸?shù)诫娍貑卧?ECU) 的信號(hào)就相應(yīng)發(fā)生了變化。ECU 捕捉到這些信號(hào)變化，同時(shí)判斷車輛進(jìn)入了哪種彎道，并發(fā)出相應(yīng)的指令給前照燈的控制單元，控制單元根據(jù)收到的指令操控裝在AFS 燈體內(nèi)部的微電機(jī)帶動(dòng)發(fā)光三要素繞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而在非常規(guī)路面及天氣下行駛時(shí)，改變照明方式，提供更好的安全保障。
 
隨著白光LED 技術(shù)的發(fā)展及空氣動(dòng)力學(xué)和汽車造型的需求，汽車前部位置越來(lái)越低且呈流線型，為前照燈預(yù)留的空間越來(lái)越小。為了滿足汽車照明智能化和人性化的需求，AFS與LED 燈的結(jié)合已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車前照燈的發(fā)展趨勢(shì)。