●     車(chē)身造型師設(shè)計(jì)出令人贊嘆的前大燈和尾燈輪廓和外形，激發(fā)消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望

●     政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)關(guān)注光束的形狀和亮度

●     系統(tǒng)架構(gòu)師決定光源和功能

●     光學(xué)工程師開(kāi)發(fā)了反光碗和玻璃特性

●     機(jī)械工程師選擇材料并設(shè)計(jì)光源的物理結(jié)構(gòu)

●     電氣工程師設(shè)計(jì)電路為光源供電并與車(chē)載電子設(shè)備通訊。

 

鑒于燈光設(shè)計(jì)中涉及的眾多學(xué)科，最終產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程也便自然而然地會(huì)有很多的設(shè)計(jì)選擇。今天，我想談?wù)勂渲械腖ED燈。

 

LED燈

 

和家用照明一樣，汽車(chē)的外部照明之前也多采用白熾燈。隨著發(fā)光二極管（LED）燈在家庭中的使用日益普遍，它在汽車(chē)市場(chǎng)也逐漸受到追捧。LED汽車(chē)尾燈和剎車(chē)燈便是一個(gè)例證。設(shè)計(jì)人員經(jīng)常使用一組共享的LED串作為這兩種車(chē)燈的光源。當(dāng)駕駛員剎車(chē)時(shí)，剎車(chē)燈變亮，而尾燈則變暗。這一功能是設(shè)計(jì)人員通過(guò)驅(qū)動(dòng)LED光源的電子設(shè)備中的調(diào)光功能實(shí)現(xiàn)的。

 

圖1所示為驅(qū)動(dòng)LED前大燈和尾燈的電子元件的框圖。

 

圖1：驅(qū)動(dòng)汽車(chē)照明LED的典型架構(gòu)的框圖。

 

汽車(chē)LED前大燈和尾燈系統(tǒng)調(diào)光中的一些關(guān)鍵考慮因素包括：

 

●     帶PWM的LED驅(qū)動(dòng)器：如圖1所示，LED驅(qū)動(dòng)器，即向LED提供電流的電子電路，從定時(shí)器電路接收脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)。該P(yáng)WM信號(hào)的占空比控制由LED驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的平均電流，而平均電流又控制LED光源的亮度。因此，當(dāng)駕駛員剎車(chē)時(shí)，來(lái)自L(fǎng)ED的光變亮，而僅提示周?chē)?chē)輛和行人時(shí)，則光被調(diào)暗。電子設(shè)計(jì)工程師通常使用TI的555定時(shí)器集成電路（IC）生成PWM信號(hào)，該定時(shí)器集成電路（IC）廣泛用于汽車(chē)、工業(yè)和其它很多行業(yè)。

 

●     占空比精度：基于555定時(shí)器的PWM信號(hào)的缺點(diǎn)是占空比的精度不足。影響占空比的555定時(shí)器IC參數(shù)在不同的IC上會(huì)各不相同；這意味著即使設(shè)計(jì)中的每個(gè)組件值都相同，一個(gè)555 IC定時(shí)器產(chǎn)生的占空比與另一個(gè)555 IC產(chǎn)生的占空比也可能會(huì)不同。而在汽車(chē)中，這就意味著左右兩側(cè)的尾燈亮度可能不同。解決這個(gè)問(wèn)題的方法之一，是用以晶體為時(shí)鐘源的微控制器代替555 IC，從而生成精確的占空比PWM信號(hào)。但是，這個(gè)解決方案需要使用更多的昂貴部件和更復(fù)雜的軟件編程。另一種方法是在制造過(guò)程中校準(zhǔn)尾燈的亮度。但是，這種方法要求電子設(shè)備支持校準(zhǔn)，因而所需的生產(chǎn)時(shí)間更長(zhǎng)，也會(huì)提高整體的產(chǎn)品成本。

 

●     反饋：第三種可能性是使用反饋。圖2描述了這一方法。原理很簡(jiǎn)單：將PWM占空比與精確參考值進(jìn)行比較，然后相應(yīng)地調(diào)整定時(shí)器的電路輸出。這種方法操作簡(jiǎn)單而且成本效益較高。

 

圖2：框圖中添加了反饋，用于提高TI 555定時(shí)器電路生成的PWM信號(hào)的精度。

 

我相信您會(huì)一定會(huì)問(wèn)：這種方法有效嗎？答案是肯定的！汽車(chē)照明的精密PWM調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器參考設(shè)計(jì)中包含有相關(guān)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和測(cè)試結(jié)果。

 

希望我為汽車(chē)照明設(shè)計(jì)師又提供了一個(gè)有用的技巧。我相信，采用反饋來(lái)改善占空比精度的這個(gè)方法比其它方法更加簡(jiǎn)單，成本優(yōu)勢(shì)也更高。現(xiàn)在，嘗試一下吧，不要忘了給我提供反饋！

 

其他信息

 

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●     通過(guò)這些博文了解有關(guān)LED的更多信息：照亮前方的路：汽車(chē)前照明中的LED和LED亮度調(diào)節(jié)：高頻PWM調(diào)光

 

 

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