华航电源谈谈LED电源在汽车照明中的应用

近年来，汽车外形由于设计上的需要、空气动力学的要求及美观的需求，低侧面流线型的外形越来越受欢迎。尾灯的形状也朝着异型化和一体化发展。汽车LED灯根据应用可分为配光用灯和装饰用灯两种，配光灯适用于仪表指示灯背光显示、前后转灯、刹车指示灯、倒车灯、雾灯、阅读灯等功能性方面；装饰灯主要用于汽车灯光色彩变换，起车内外美化作用。近几年随着部分车用LED亮度问题的解决和成本的下降，其应用量有所增长。国内常见的本田雅阁、日产天籁、皇冠、锐志、凯迪拉克系列、别克荣御等都已经采用了LED尾灯。华航电源科技对LED在汽车低照度照明中的应用、LED在汽车高照度照明中的应用作了详细的分析。



一、LED在汽车低照度照明中的应用

LED在汽车低照度照明系统中的应用主要是仪表板背光照明、操作开关、阅读灯、示宽灯、牌照灯等，这是汽车制造商最早将LED应用于汽车，同时也是目前LED在汽车中应用最多的部分。汽车内部的显示，如仪表盘，过去主要采用白炽灯或真空荧光（VF）来提供背光，后来出现了用CCFL作为背光源的显示板。随着 LED 技术的不断进步，LED已经取代传统光源组合到背光照明中。从仪表盘到整个娱乐、导航、行程计算及信息中心控制显示等，LED几乎无处不在。

LED用于背光照明主要有以下三种方式：

(1)最简单的方式是把LED直接安装在LCD散射膜的后面，可使用许多封装的LED，也可采用未封装的管芯；

(2)将LED发出的光导入光纤束中，在光纤束的散射膜后面构成一个平坦的薄片，可以以不同的方式将光从薄片中取出作为LCD的背光照明。

(3)边缘光LCD背光照明，用一个透明或半透明的矩形塑料块作为导光体，将其直接安装在LCD散射膜后面，塑料块的后表面涂有白色反光材料，LED光从塑料块的一个侧边射入，其余侧边或白色反光材料。当多个LED一同用于汽车仪表盘照明或娱乐系统控制时，颜色和亮度的一致性就显得特别重要，被照区域的亮度需要均匀一致，不应有任何阴影。LED在汽车内部照明达到的目的是提供放松和友好的和谐气氛，以减轻驾驶员的疲劳，改善和提高舒适程度，帮助驾驶员能得到大量可读和清晰的信息。

二、LED在汽车高照度照明中的应用

LED在汽车信号灯中的应用汽车信号灯主要指刹车灯、方向灯和尾灯，对其照度和颜色都有明确的规定。目前国际上新款式高档轿车，如凯迪拉克、宝马、丰田、奔驰和福特等，都装配了五彩缤纷LED灯具。

在LED全面进军汽车应用市场中，一个最大的障碍就是前照灯。前照灯传统光源已经十分成熟，像代表性光源卤钨灯，虽然光效不是很高（约20lmW），但价格低廉。高压氙灯虽然价格相对较高，但安全、高效、节能，而且体积小，灯具设计简单，因而备受青睐。LED要在汽车头灯中取代传统光源，并非是一件容易的事情，需要解决以下几方面的问题。

(1)亮度输出问题 前照灯的亮度要求是：近灯900lm，远灯1100lm，整体2000lm。这类LED当环境温度升至50℃时，效率会降至80%以上。为提高亮度，需要更多数量的LED，这不仅会引起成本增加，而且会使LED的故障率增加。

(2)散热问题 传统光源产生的热虽然远远高于LED，但不会因高温而降低其光输出。然而，LED光输出却会因结温升高而下降。因此，散热问题在LED前照灯灯具设计工作中至关重要。

(3)光学设计 利用LED作为光源设计灯具，需要将传统的柱光源变为面光源。为得到需要的流明输出，LED需要较大的封装面积，致使光学设计难度增大。在目前一些概念车上，都以模块化设计取代现有的单一灯室设计，利用多组灯光源来达到传统灯具的照明水平，从而减小了光学设计难度，并增加了车体造型设计感。