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浅谈LED在汽车中的应用及其驱动电路的设计

导读: 随着科学技术的发展,LED对照明领域产生了深刻的影响,被誉为继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第4代照明光源。20世纪80年代中期,LED开始应用于汽车中央高位制动灯。20世纪90年代,汽车仪表LCD面板背光照明普遍采用LED这种固态新光源。

  LED是发光二极管(Light Emitting Diode)的简称,是一种能够将电能转化为可见光的半导体,发光效率可达80%至90%.这种半导体组件自开发以来一般是作为指示灯使用。随着科学技术的发展,LED对照明领域产生了深刻的影响,被誉为继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第4代照明光源。20世纪80年代中期,LED开始应用于汽车中央高位制动灯。20世纪90年代,汽车仪表LCD面板背光照明普遍采用LED这种固态新光源。

  进入新世纪后,LED光源技术有了更快的发展,涂敷荧光粉工艺制作成的大功率白光LED的光效已达到100lm/W.随着输出光通量不断提高,LED在汽车照明中的推广应用有了更大的发展空间。

  1、汽车车灯作用及要求

  目前,汽车日趋平民化,已成为主要交通工具,行车安全引起了社会广泛的关注。据不完全统计,汽车在夜晚或自然光线不足的情况下行驶的里程占总行驶里程的25%,而在此间发生的交通事故占到总事故的40%,并且一半以上的伤亡事故发生在夜间。因此,车外照明灯及信号灯是汽车安全行驶的关键部件,必须满足下列条件:

  (1)汽车照明灯点亮无延迟,响应时间更快,给驾驶员更多的反应时间。

  (2)照明亮度强,在夜间或自然光线不足的情况下提高驾驶员的视野,同时使车外信号灯的指示作用更强。

  (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)节能,能够有效减少废气的排放量,保护环境。

  (5)基于汽车销售竞争日益激烈,车灯设计要实用和美观。

  2、LED成为汽车照明选材中的新星

  2.1、LED的工作原理

  LED是特殊的二极管,是一种通过掺杂等手段形成PN结的半导体器件。当满足二极管导通条件时,电流流过LED,以光和热的形式释放出能量。LED是电流控制的电流型元件,其发光强度主要依据通过的电流大小,正向导通时,其压降非常高,而且本身具有一定的波动范围。

  由于LED没有红外线及紫外线的辐射,其消耗的能量除转换为光能外,几乎都是热能,且只能以热传导的形式传出,因此,LED在工作时,结温会逐渐升高。而LED是具有负温度系数的器件,流过LED的电流会随温度升高而增大,这就形成了正反馈,造成结温的进一步升高,如不加控制,就会烧毁LED.LED的热学参数与PN结的结温有很大关系,主波长与温度的关系如下式:

  mp(Tl)= m0(T0)+ 3Tg #0.1nm/°C

  由上式可知,每当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,出现光衰。因此,个别LED过热,就会造成LED阵列发光的均匀性变差。

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责任编辑:Mandy
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