LED车灯面临大的技术挑战
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国内车用LED的规模目前仅占汽车光源市场10%左右的小份额,目前主要还是比较集中在高端车应用中。尽管LED灯成本在持续下降,但要做到与传统光源不相上下,还需要在质量和产量上逐步提高,才能降低LED成本,扩大LED的汽车电子市场占有份额。
成本高并非是延缓LED灯在汽车电子应用的唯一因素,一些技术性能方面的难题也是需要去解决的,比如单个LED的光照强度仍显不足,这就不能够随意减少LED的数目去缩小灯具体积。同时较小的体积不利于光源散热,这就需要LED厂家做好产品的热管理,才能将LED的优势发挥得更充分,无论对于LED的寿命或演色性都能提供较佳的状态,否则只能是适得其反,降低了产品质量。
LED驱动系统的转换效率也是目前比较关键的问题点,在大功率应用中很多方案在兼顾成本的同时转换效率并不高;还有目前我国LED灯应用在汽车电子都属于高端车,而高端车都大部分在国外汽车厂商控制,国外厂家对LED供应商的选择和认证非常苛刻,国内LED企业很难进入其供应链中。再有我国的LED灯生产水平大部分还停留在民用产品的要求范围内,很难达到汽车级应用标准,即使达到汽车级应用的一些厂家可能生产能力及保证产品一致性等方面也不一定够,很难满足量产汽车的大批量高质量的需求。因此LED灯要想加快在整个汽车光源上的占有率,必须首先在这些问题上加大解决力度,如上所述的热管理问题、生产成本及产品一致性问题等等。
目前MCU+MCP1630方案应用在欧洲应用相当广泛,占欧洲前装市场70%以上的市场,主要应用在大灯(远光灯)、尾灯、闪灯等应用,该芯片以其高可靠性能,高效率,灵活的功能,高性价比在汽车电子LED驱动应用中树立了很好的口碑,为国外一些大厂商LED驱动的首选,同时,随着用量的不断增大,MCP1630成本优势也在越来越明显,完全可以在中低端车型中应用,更好地解决LED驱动中的热管理、效率、产品一致性等问题。
在LED驱动系统中,如果电源电压超出总LED电压,就需要降压转换器。如果LED组的电压超出电源电压,就需要升压转换器。在汽车电源系统中,LED电压可能高于或低于电源电压,这样,就应该采用降压/升压或单端初级电感转换器(SEPIC)等电源拓扑技术。MCP1630能实现以上各种拓扑设计需要。
除了MCP1630应用,Microchip还推出了低成本MCU集成式LED驱动应用方案,如PIC12HV615,PIC16HV785,其内部集成了高压稳压器、高速硬件PWM模块、比较器、ADC、运放、电压基准等等,可以实现升压或者降压控制,应用于车载设备背光源、仪表背光源、刹车照明灯等小功率应用中,将传统CCFL背光转成LED背光。MCU的丰富资源可以实现更多的智能化功能,高度集成的应用降低了成本,也简化了设计,节约了空间,同样有助于克服热管理,提高效率。
在面临着巨大挑战的情况下,各大企业积极创新,快速前进,为行业应用起到了重要作用。