上海小糸LED车灯设计及控制技术(内部资料)

• LED在汽车照明系统中应用的优势• LED的主要工作特点• LED的连接方式及优缺点• LED驱动控制技术• LED驱动设计的EMC考虑• LED在汽车照明系统中的运用及展望

LED

在车灯领域的运用及控制技术

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LED在汽车照明系统中应用的优势LED的主要工作特点

LED的连接方式及优缺点LED驱动控制技术

LED驱动设计的EMC考虑

LED在汽车照明系统中的运用及展望

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LED在汽车照明系统中应用的优势

与传统车灯光源比较，LED的优势如下：

(1)寿命长

在2万小时以上，免维护，在整个汽车使用期限之内有可能不用再更换灯具;(2) 高光效

比同等亮度卤素灯节能至少在一半以上;(3)响应快

普通白炽灯的启动时间一般为100-300ms，而LED则无须热启动时间，对于事关重要的制动灯来说，意味着高速行驶时的制动距离会相差6m以上，从而使汽车追

尾事故发生率降低5％。

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(4)体积小

设计灵活性大，可以随意变换灯具模式，适用各种造型的汽车；(5)辐射热少

使灯具不会因长期受热而变形，提高了整套灯具的寿命；(6)性能优越

LED为固体光源，眩光小，无热辐射环

氧树脂封装，扰震动和耐冲击性能强。

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LED的主要工作特点 LED的半导体特点 LED是一个具有PN结结构的半导体，具有势垒电势，则就形成了 LED导通压降，在用直流电给LED供电时，加载LED上的电压值超过其导通电压时LED才会导通发光。 LED的导通压降一般在2V以上。 LED的电流-电压是非线型的，流过LED的电流和加载LED两端的电压不成线型比例，LED在正向导通后其正向电压的细小变动将引起 LED电流的很大变化，若LED电流失控，LED长期工作在大电流下将影响LED的可靠性和寿命。因此需要对LED做限流控制。

LED的伏安特性

发光二极管的伏安特性曲线

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LED的温度特性

LED的PN结的温度系数为负，也就是随着温度的升高，其伏安特性左移，温度升高时LED的势垒电势降低。由于这个特点，必须采用限流措施，最好是恒流方式，否则在输入电压不变时，随着LED工作温度的升高，电流会越来越大，以至损坏LED。

LED电流与光通量的关系

流过LED的电流和LED的光通量的比值也是非线性的。LED的光通量随着LED的电流增加而增加，但超过LED的额定电流后，光通量增加得很少，并有烧坏的危险。因此必须对LED采取限流措

施。

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LED的连接方式及优缺点

LED采用全部串联的连接方式优点：当LED的一致性差别较大时，分配

在不同LED两端的电压也不同，但通过每只LED的电流相同，各LED的亮度一致。比较适合白光的LED工作。

缺点：当一只LED开路故障后，串联在一起的LED将全部不亮。当LED数量较多时，要求LED驱动器输出较高的电压，将用到升压电路。

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LED采用全部并联的连接方式

优点：

可以避免由于一只LED断路而导致整个照明系统失效的问题。

驱动电压低，一般用降压电路驱动。

缺点：

要求驱动电路输出较大的电流

当LED的一致性差别较大时，即每个LED的导通压降不一样，这样就会使通过每只LED的电流不一致，造成LED的亮度不一样。

当一颗LED短路故障时，还是会造成照明系

统失效

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LED采用混联的连接方式

优点：

能够满足LED较多的运用场合 分配在同一个串联支路中的每个LED上的电流基本相同，使LED亮度一致性好。

可靠性较高，对LED的要求比较宽松。

不会发生单颗LED失效（短路或开路故障）而发生整个照明系统失效的情况。

缺点：

当LED的参数差异过大时，LED仍会显示出亮度差异。

当LED的颗数不能满足串并联要

求时，此连接方式实施困难。

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LED驱动的技术方案

电阻限流控制

最简单的方法是使用电阻限制LED的电流。

LED的工作电流随外部电压的变化而变化，故LED的亮度随外部电压的变化而变化

限流电阻耗散功率，并以热能的形式释放，驱动电路的工作效率低于30％。

当LED的工作电流超出LED的极限

电流后，LED损坏。

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