高亮度灯，高亮度led具有什么特性?控制led的方法有哪些种类

毫无疑问，高强度LED 照明的使用将成为未来车辆的一个关键特征，因为LED 与传统白炽灯照明解决方案相比具有许多基本优势。此外，LED 照明的使用也可能推动汽车设计技术和风格的变化。然而，与任何创新技术一样，在LED 广泛应用于汽车照明之前，仍需要克服许多挑战。

主要特点

1. 可靠性和寿命LED 的预期寿命为50,000 小时，卤钨灯为20,000 小时，白炽钨灯为3,000 小时。与白炽灯相比，LED具有更坚固的结构，并且不易受到振动的影响，因此在使用过程中其光输出的亮度不会明显下降。基于多个LED的照明解决方案还具有“冗余”的优势，因此如果一个LED出现故障，照明装置仍然可以使用。正确使用LED（特别是正确控制LED温度）可以有效延长LED的预期寿命。另一方面，如果温度过高，LED也容易损坏。 LED在汽车照明中的应用还涉及一些法律定义问题。大多数国家/地区对于刹车灯或前灯何时亮起或失效时何时熄灭都有明确的定义。然而，对于具有多个LED的灯来说，很难准确判断其中一个灯是否损坏。制造商和立法者正在定义LED 的使用方式。

2. 效率/每瓦流明与标准白炽灯相比，LED 每消耗单位功率可以产生更多的光输出。然而，与卤素灯相比，LED 的实际光输出优势尚不清楚。现代LED 具有出色的每瓦流明值，但其中一些值是在优化条件下实现的，而且通常不是在峰值功率条件下实现的。一般来说，随着LED电流的增加，光输出不会线性增加。因此，即使LED 在0.5A 时输出x 流明，它也不会在1.0A 时输出2x 流明。

3、响应速度以刹车灯和转向灯为例，如果车速为125公里每小时，即35米每秒，白炽灯的热启动时间约为250毫秒，而LED的响应时间大约250毫秒，还早。它的启动速度可加快约250毫秒，并在8米距离发出制动警告，有效避免车辆碰撞。指示灯也是如此。

4. 方向性LED 的另一个重要特征是发光方式。与白炽灯不同，LED 仅从一侧发光，因此适合车头灯和图表照明应用，但可能不适用于其他照明应用，例如客舱照明（图1）。

图1：与白炽灯不同，LED 发出定向光。

如何控制LED

1、电流控制LED的基本问题是它们是电流控制器件，具有相对较低的压降。最简单的方法是使用电阻来限制LED 的电流，但由于电池的实际电压为6V 至18V 或12V 至36V，因此该方法最适用于12V 或24V 额定电池，但不适合您的系统。因此，如果需要保持亮度，就需要进行恒流控制。

2、电流的线性控制线性控制是指通过线性调节器保持流向LED的电流恒定。在某些情况下，线性控制效率低下。例如，正向电压为3.5V 的单个1A (3W) LED 需要稳压器将额定12V 电源降低至8.5V，同时保持1A 电流，因此使用3W LED 将产生8.5W 功率。被浪费了。从EMC 角度来看，线性电流控制是噪音最小且最安全的技术。

3. 开关稳压器电感式开关恒流技术会产生更多电子噪声，但效率更高。根据所使用的LED 数量，您可以使用降压稳压器或降压/升压稳压器。

4. EMC 问题需要最大限度地减少辐射和传导噪声，并将噪声控制在可接受的限度内。 PWM 方法具有固定频率并且相对容易滤波，但LED 负载相对稳定，因此在采取适当预防措施的情况下，磁滞控制器和PFM 是不错的选择。开关稳压器的发展趋势是提高频率以减小电感器/电容器的尺寸。这始终是汽车应用的最佳解决方案。保持较低的频率有助于避免干扰问题。

“抖动”或“扩展”基频有助于符合类似的峰值EMC 测试要求，但最佳实践是不产生辐射，这是任何开关稳压器都难以实现的，非常困难。

辐射热、传导热、热管理

高亮度LED用户（尤其是汽车制造业）面临的主要问题和最大挑战之一是LED自热问题。尽管每瓦LED 流明显着增加，但LED 中的大部分电能实际上转化为传导热。 LED产生的辐射热较少，适合室内照明，但在寒冷地区，车头灯的辐射热可以有效融化镜片上的积雪。因此，热管理是LED可靠控制的关键。

热管理主要是指当温度升高时减少电流。使用高强度LED的优点是，即使电流发生显着变化，亮度变化也是不可见的。一般来说，当电流减少25%时，单个LED的亮度变化不再明显。

然而，由于LED 会根据温度和电流的变化而改变颜色，因此这是否对汽车照明应用有影响还有待研究。 LED的光谱是否适合照明以及在常见夜视效果下是否影响驾驶员的距离感可能更为重要。

最好使用PWM 来降低亮度比，而不是使用DC 控制，因为它可以让您在不改变色温的情况下提高对比度。然而，频率的选择也很重要。一般认为200Hz的频率较好，因为人眼无法感知200Hz的光闪烁，但较低的频率肯定低于开关稳压器的开关频率。但是，您应该预料到前灯频闪效应的潜在问题。更好的方法是使用较高的频率来调节LED亮度，以避免“偏航”效应。此外，必须仔细选择电感器，以避免车内产生可闻噪音。

LED温度传感也是一个需要解决的问题。热敏电阻是一种广泛使用的方法，但在使用热敏电阻时要非常小心，必须将温度控制响应设置为与LED 需要降低的电流相对应的温度上限。随着环境温度降低，简单的温度控制可以增加LED电流。图2 显示了LED 对环境温度的典型响应要求。

图2：典型LED 对环境温度的响应要求。

LED应用范围

在汽车应用中，LED 主要用于外部和内部照明。户外照明设备涉及到温度限制和EMC问题，还有很多复杂的空载负载测试标准，比如电压是40V、60V、80V还是100V等。 LED 驱动电路必须满足汽车EMC 规范的严格要求。对于采用高效电感式开关稳压器驱动的LED来说，上述要求很难满足，而且每一项预防措施都会增加整体解决方案的成本。在户外照明应用领域，这包括头灯、雾灯和指示灯。

由于LED的优点，LED广泛应用于仪表灯、踏板灯、图表灯、后雾灯、汽车后刹车、指示灯等，营造舒适的车内环境，同时也能显示汽车的“娱乐”。将被使用。 “信息”平板显示器中的混合色背光和氛围照明将进一步扩大LED 的应用。