車用LED燈源控制系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計(圖)
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上傳人:admin 上傳時間: 2007-08-07 瀏覽次數(shù): 1328 |
汽車上的燈光系統(tǒng)不但讓駕駛者能實際了解汽車的狀況,更提供了安全駕駛過程中,所必須兼具的條件。而新一代的光源-LED,這對許多消費(fèi)者來說一點也不陌生,甚至已進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用于汽車上,并根據(jù)各個應(yīng)用面對于效能的不同需求,選擇適宜的LED產(chǎn)品。基本上,由于LED與傳統(tǒng)的光源除了在外型上的差異之外,光形與效能輸出也有很大的差異,因此,要將LED完善地應(yīng)用在汽車頭燈上,包括光學(xué)設(shè)計與散熱設(shè)計等,將與傳統(tǒng)汽車燈具的設(shè)計概念有所不同。一旦汽車能與LED 成功地進(jìn)行整合,并克服技術(shù)門坎之際,將可為汽車設(shè)計開創(chuàng)出嶄新的設(shè)計原理。
汽車上的燈光控制系統(tǒng)
從周遭的汽車上,可以看到LED已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到汽車上,包括:轉(zhuǎn)向指示燈源、顯示或者是車內(nèi)相關(guān)照明,如汽車顯示儀表板、車頂照明燈,到車外的尾燈、前后指示燈、倒車燈、第三剎車燈等,或多或少都能見到LED在汽車燈源的相關(guān)應(yīng)用。從系統(tǒng)的角度來說,汽車上的燈光控制是汽車主體控制架構(gòu)中的一個子系統(tǒng),主要包括:車門控制與儀表板顯示系統(tǒng),而基本架構(gòu)則是收集車上各個開關(guān)的狀態(tài)量,并進(jìn)一步視其狀態(tài)來對車上燈源進(jìn)行驅(qū)動,并負(fù)載所需動作的電能。
由此可見,汽車主體控制系統(tǒng)控制必須是依照不同功率需求的燈源進(jìn)行設(shè)計。換個角度,從LED 在汽車上的應(yīng)用來看,雖然LED在第三剎車燈的應(yīng)用,到汽車尾燈、轉(zhuǎn)向燈到剎車燈,甚是在幾年前已將LED光源設(shè)置在車內(nèi)作為照明之用,一步步開創(chuàng)了LED作為車內(nèi)外照明之用的想象空間。
圖1:世界各國先進(jìn)車輛之頭燈未來發(fā)展趨勢,將會以適路性照明系統(tǒng)(Adaptive Front-lighting System;AFS)及 LED白光照明產(chǎn)品為發(fā)展主軸。
不同的應(yīng)用需求下 必須有不同的 LED 封裝技術(shù)
不同的LED組件有著不同的應(yīng)用途徑及環(huán)境范圍,因此封裝方式也有其差異,倘若LED的芯片及封裝技術(shù)能夠進(jìn)一步提升,產(chǎn)品亮度更可提高一倍。當(dāng)隨著應(yīng)用層次的不同,汽車中心廠必須要選擇不同LED光源與封裝技術(shù),才能面對車上各個不同的環(huán)境要求。一般來說,LED 在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用,乃是根據(jù)亮度的差異,將其簡單歸類為,指示燈號用、投射光源用與照明光源等三種不同類型的需求列示如下:
*指示燈號的應(yīng)用-由于此范圍所使用的LED光源流明值需求不高,其消耗功率也較低(約為70~200mW),所生成的熱源對封裝體的影響較小,所以許多廠商在設(shè)計封裝時,往往會忽視掉熱源可能會導(dǎo)致的后果,因此,大部分是采用樹脂類的材料直接將LED整個包覆起來,再進(jìn)行封裝的動作,也因為樹脂類的材料對于熱的傳導(dǎo)系數(shù)較低(W/mK),容易產(chǎn)生散熱不佳的情況,使得LED 組件與散熱系統(tǒng)之間的接口熱阻系數(shù),會因此而提高。

圖2:采用SMT 表面封裝LED,適用于中央高位剎車燈、前轉(zhuǎn)向燈、車后組合轉(zhuǎn)向燈、尾燈和剎車燈、反光鏡轉(zhuǎn)向訊號指示燈等汽車外部照明、儀表盤、控制背光、中央控制臺背光、導(dǎo)航、以及音響系統(tǒng)等的車內(nèi)照明。
*車內(nèi)照明光源應(yīng)用-除了上述所應(yīng)用車內(nèi)指示燈源之外,還可用于亮度要求較高的車內(nèi)照明、霧燈與前后方向指示燈。因為亮度需求提高,其封裝功率也必須相對提升。不過,如此一來,LED很容易就會因為功率增加而影響到色彩衰減問題,因而不得不將散熱問題納入考慮的重點。在封裝設(shè)計上,除了可以使用樹脂類的材料封裝外,還可以設(shè)計一金屬塊能在第一時間便將LED所產(chǎn)生的熱源導(dǎo)出,以便維持LED 的發(fā)光效率與熱阻問題。
*汽車投射燈源應(yīng)用-這是目前在LED在汽車應(yīng)用上封裝亮度要求最高的一樣,以前照明系統(tǒng)為主,包含了霧燈、近燈、遠(yuǎn)燈,單個體的封裝必須達(dá)到4W以上,而熱阻則必須小于5K/W,才能在高溫的環(huán)境下,正常維持LED主體的散熱能力,保持LED光源的輸出效率在規(guī)定范圍內(nèi)。
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