盡管LED用于白天行車燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向指示燈和內(nèi)部照明已經(jīng)多年，但是少數(shù)特定于前燈的應用還是不久前才出現(xiàn)的，例如應用于奧迪A8和R8以及雷克薩斯LS600h的前燈。不過，在過去一年間，多家汽車制造商已經(jīng)在其最流行的車型中引入了LED前燈。2014年，豐田為其最暢銷的卡羅拉車型引入了LED前燈，此外，豐田的其他幾款車型也采用了LED前燈。本田、日產(chǎn)、保時捷和奧迪也在大多數(shù)即將上市的車型中引入了LED前燈。很多人估計，2014年LED前燈市場規(guī)模將超過30億美元。

 

    汽車照明系統(tǒng)設計師面臨的最大挑戰(zhàn)之一是怎樣充分發(fā)揮最新一代HB LED的所有優(yōu)勢。HB LED一般需要一個準確和高效率的直流電流源和一種調(diào)光方法。LED驅(qū)動器IC設計必須能夠在多種條件下滿足這些要求。因此，電源轉(zhuǎn)換解決方案必須效率非常高、功能非常可靠，同時必須非常緊湊，并具有很高的性價比。可以說，就驅(qū)動HB LED而言，要求最嚴苛的應用之一就是汽車前燈應用，因為這類應用須承受嚴苛的汽車電氣環(huán)境的考驗，必須提供很大的功率（一般情況下為50W~75W），必須能夠放進熱量和空間都受限的外罩中，與此同時還必須保持富有吸引力的成本結(jié)構(gòu)。

 

    汽車LED前燈

 

    尺寸小、壽命極長、低功耗、強大的調(diào)光能力等優(yōu)勢是HB LED前燈得到廣泛采用的催化劑。幾年前，奧迪、戴姆勒、雷克薩斯等汽車制造商都開始采用LED，以設計非常與眾不同的行車燈或前燈的“眉毛”,以此彰顯其品牌的與眾不同。在謳歌的寶石眼設計、保時捷的4象限設計以及無數(shù)新出現(xiàn)的設計中，LED前燈設計都體現(xiàn)了類似的趨勢。

 

    將LED用于汽車前燈有幾種積極影響。首先，這種前燈不需要更換，因為其固態(tài)器件壽命超過10萬小時（11.5年使用年限），這超過了車輛的使用壽命。因此汽車制造商可以永久性地將LED嵌入到前燈設計中，而無需考慮更換問題。這使前燈的款式能夠有很大的變化，因為LED照明系統(tǒng)不需要氙氣燈（HID）或鹵素燈那樣的深度或面積。在靠輸入電功率提供光輸出（以流明為單位）時，HB LED的效率也比鹵素燈高（而且不久就將高于HID ） .這有兩個方面的積極影響。首先，LED照明系統(tǒng)從汽車總線消耗的電功率較低，這在電動型汽車和混合動力汽車中尤其重要，而同等重要的是，LED照明系統(tǒng)減少了需要從外殼散出的熱量，從而無需任何笨重、昂貴的散熱裝置。最后，通過使用HB L E D陣列，并以電子方式改變其方向或?qū)ζ溥M行調(diào)光，這樣的解決方案可設計成在很多不同的行駛條件下優(yōu)化照明。

 

    設計參數(shù)

 

    為了確保最佳性能和較長的工作壽命，LED需要一種有效的驅(qū)動電路。這類驅(qū)動器IC必須提供準確的直流電流源，而且無論輸入電源的變化范圍有多寬，都要提供嚴格控制的LED電壓調(diào)節(jié)。汽車電池總線中見到的極端電壓范圍為冷發(fā)動/啟停情況下的4.7V至負載突降情況下的60V.但更常見的是，電池總線電壓在通常情況下工作在9V~16V.因為很多這類新型LED前燈應用使用4至8個串聯(lián)HB LED,且電壓降為12V~25V,而電池總線電壓范圍可能為4.7V~60V,所以需要升降壓拓撲給LED供電，其原因是輸入電壓可能高于、低于或等于所需的LED串電壓。其次，LED驅(qū)動器必須提供一種調(diào)光方法，并提供多種保護功能，以防遭遇LED開路或短路問題。除了可在電氣環(huán)境十分嚴苛的汽車電源總線可靠工作，LED驅(qū)動器還必須具備高性價比和占用空間小的特點。