高能效LED車內(nèi)部照明應用技術分析(圖)
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上傳人:admin 上傳時間: 2008-04-18 瀏覽次數(shù): 526 |
近來,在開發(fā)高效能低消耗LED的過程中所取得的進展,使這種照明光源在汽車內(nèi)部照明系統(tǒng)的設計中成為一種技術性選擇。本文將介紹汽車內(nèi)部照明LED所用到的多種驅(qū)動結(jié)構(gòu)與拓撲結(jié)構(gòu)的具體細節(jié),并對熱管理問題加以討論。
LED正在被許多汽車照明系統(tǒng)所使用。正是由于LED具有尺寸小、效率高的優(yōu)點,使之適用于車內(nèi)照明。因此,近來在開發(fā)高效能低消耗LED的過程中所取得的進展,使這種照明光源在汽車內(nèi)部照明系統(tǒng)設計時成為一種技術性選擇。但是,想要驅(qū)動這些器件使之發(fā)揮最佳性能,卻是一門藝術。
LED需要專門的工作電流,需要在一個標準寬度的值域當中擁有調(diào)整LED正向電流的辦法與精準性,需要車用電池組與充電系統(tǒng)以及串聯(lián)限制電阻器。
在調(diào)節(jié)LED工作電流時創(chuàng)新使用標準N型溝道耗盡型晶體管(JFET)比使用電阻能獲得更好的效果。JFET可以被看作是一個壓控電阻。通過簡單地調(diào)節(jié)柵源極電壓,使源極能夠提供相對穩(wěn)定的電流,以此作為串聯(lián)LED的電流源。當漏極電壓與未經(jīng)調(diào)整的開關型蓄電池相通連時,便能提供一個相對穩(wěn)定的電流,與標準電阻相比,使用JFET能提供更高的效率。
LED車內(nèi)照明將可應用在:儀表盤背光;控制臺背光;頂燈;便捷光源;RGB基調(diào)光源。

電路拓撲結(jié)構(gòu)、驅(qū)動器電流要求和熱管理特別注意。圖1所示電路幾乎涉及所有汽車LED光源應用。如果LED電流低于100mA(大多數(shù)車內(nèi)照明應用的類型都是背光或開關照明,電流一般為30mA),電阻阻值可由串聯(lián)在LED兩端的導通電壓(Vfwd)計算得出。當使用13.5 V之類的特殊電源電壓時,電阻值的確定如下所示:
Vsupply - Vsw_bat - Vrpp -I_led*R1 - 2 Vfwd=0 V
Vsw_bat = 0 V
Vsupply = 13.5 V (一般情況)
Vrpp = 0.8 V
Vfwd = 3.5 V
I_led = 30mA
R1 = 13.5 - 0.8 - 2*(3.5) = 190 Ω/30
由專用電阻來調(diào)整LED電流的方法已被大家所熟知,并且可通過選用一個阻值在一定范圍內(nèi)的電阻作為補償來解決LED最壞情況下的Vfwd壓降問題。然而,供電電壓在9V至18V之間變化,LED電流也隨之改變。在同樣190Ω電阻和9V電壓情況下重新調(diào)整公式,I_led值變?yōu)?.3mA.假定所有的參數(shù)保持不變,供電電壓上升至18 V時I- led值為53mA。
儀表板通常都要有背光,以便使駕駛員能夠在光線較弱的條件下看清儀表盤和指針。首先,亮度調(diào)節(jié)能力是最重要的——能提供100 : 1的亮度調(diào)節(jié)比。此外,為了方便駕駛員對汽車狀態(tài)進行了解,一些指示用燈也需要背光,例如安全氣囊檢驗、動力系統(tǒng)狀態(tài)、液面情況等等。一般情況下,最多能同時應用30個LED。
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