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连尾灯都看不到?!LED让汽车尾部照明安全升级

2019-06-04来源: EEWorld关键字:汽车尾部照明  LED  尾灯

在20世纪初,夜间驾驶非常危险。司机由煤油灯进行照明,通过手势信号和呼喊来告诉他人将要执行的操控动作,同时通过猜测来预测道路上其他车辆的动作。

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由于当时的汽?#21040;?#23569;,并且速度?#27493;下?#27492;外也只是?#32423;?#36530;避马车,因此他们还是可以应付的,但我们现在已取得?#39034;?#36275;的进步: 

 ? 从煤油灯到白炽灯泡再到发光二极管 (LED) 和有机 LED (OLED) 的进?#25945;?#20379;了更可靠、更高效的光源。

 ? 从单个灯泡到多像素化设计,安装在车辆中用于特定灯功能的光源数量也增加了。

 ? 可变照明使驾驶员能够更好地传达他们的意图, 从而全面提升驾驶的安全性。

 ? 车外照明可以为造型和个性化目的提供功能和形式。

 ? 利用电子照明控制模块,不仅可以根据法律要求实现信号功能,而且可以实现动态而非静态信号功能,包括驾驶员的个性化欢迎信息(例如地面照明灯上的徽标)。

 ? 随着尾部照明?#20302;?#21464;得越来越复杂,光学、机械、电气和制造领域的工程师在设计新?#20302;?#26102;都面临着新的挑战。 

随着?#25191;?#23614;部照明解决方案的应用,其他驾驶员的行为在所有环境中都变得更可预测,从而使驾驶更安全。 

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道路上的尾部照明


在讨论LED和电气拓扑之前,让我们首先看看美国国?#22812;?#36335;交通安全管理局和?#20998;?#32463;济委员会等监管机构依法强制要求的不同信号功能。如上图所示,汽车具有各?#30452;?#35201;的尾部信号功能,所有这些功能都需要控制模块。下图是典型的后灯控制模块的方框图,其中显示了所有后灯功能以及电源、通信接口和 LED 驱动器子?#20302;场?/p>

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LED光源的优势


与白炽灯泡相比,LED的主要优势在于它是一种更高效的光源。光源效率的测量单位是流明/瓦,这表示消耗的每单位功率所发出的光量。 

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通常,LED光源的效率是白炽灯泡的六倍。LED不仅比传?#36710;?#30333;炽灯泡更高效,而且其使用寿命?#24067;?#20046;是白炽灯泡的42倍,并且可以轻松采用不同的风格设计。传?#36710;?#30333;炽灯每隔?#25913;?#23601;需要更换一?#21361;?#20854;寿命通常是1,200小时左右。LED 的寿命延长至50,000小时以上,因此汽车LED灯在车辆的整个生命周期内都可以正常工作,无需更换。


从点到面的转变


由于传?#36710;?#30333;炽灯具?#24615;?#24418;的外壳,因此其外形尺寸是固定的。相比之下,LED光源具有较小的外形尺寸,这意味着汽车灯不必再是传?#36710;?#22278;形。通过使用多个 LED,车灯可以设计得更灵?#30591;?#20197;适应不同的物理设计要求;不过,在汽车后灯中使用 LED 的视觉效果是 LED 显示为点。

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由于LED灯输出和光线方向都?#23376;?#25511;制,因此最新的汽车后灯使用多种光学方法从点型光源转变为面型光源。 


使用光导和漫射器是实现这种转变的最常用方法,但它们会降低光学效率,需要通过使用亮度更高的LED或使用更多的LED来提高 LED 亮度。


设计目标和挑战


尽管LED具?#34892;?#22810;?#35834;悖?#20294;在驱动它们以适应汽车规格方面也存在挑战。典型的汽车LED驱动器要求列表包括: 

 ? 宽电压范围,具有 9 至 16V、24V和40V几?#26234;?#20917;。

 ? –40°C 至 85°C 的工作环境温度范围。

 ? 使灯的功能具有动画效果。

 ? LED ?#25910;险?#26029;。

 ? 电磁兼容性 (EMC)。


汽车宽电压范围


LED驱动器设计必须能够在汽车12V电池的宽电压范围内工作。国?#26102;?#20934;化组织 (ISO) 7637 和 ISO 16750标准规定了汽车行业中对LED驱动器必须承受的 12V电池电压瞬态的最常见要求。

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在正常工作情况下,汽车电池的电压范围通常为9至16V。在该范围内,光输出必须满足所?#24418;?#24230;条件下的法规要求。最近,某些灯功能(例如转向灯)在汽车电池电压为6V时工作,这是启停期间的典型电压。请注意,启停的启动电压曲线可能随电池情况和温度的变化而变化。当电源电压低于6V时,后灯通常不一定会正常工作。就较高的电压而言,在跨接启动情况下,室温下电池电压可能会激增至24V并?#20013;?分钟。 

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点击这里,查看汽车尾部照明中的电气挑战,并?#33455;靠?#26381;这些挑战的可能解决方案。这些挑战包括:

 ? 更高的功率需求。

 ? 热管理。

 ? 电磁干扰 (EMI) 兼容性。

 ? ?#25910;?#26816;测和保护。

关键字:汽车尾部照明  LED  尾灯

编辑:赵清月 引用地址:http://www.hdynjq.com.cn/qcdz/ic463630.html
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