LED在汽車外部照明應用中的不斷滲透日益取代傳統照明解決方案，需要一種更加高效、更加穩健、更具成本優勢的電子器件和驅動器IC，以使LED的優勢在此類應用中得到充分發揮。LED照明系統中的這一重要元件，指出在開發LED外燈驅動電子架構時需要考慮的因素。LED汽車燈適合于汽車電子的各種照明應用，包括大燈（遠光燈和近光燈），霧燈，尾燈，剎車燈，轉向信號燈，白天行車燈，踏板照明燈，儀表燈，牌照燈，車門燈，車內照明燈，示寬燈，導航，娛樂系統，背光燈及指示燈等。這些特性包括LED散熱管理、靈活地驅動不同LED配置以及具有成本優勢的系統設計等。發光二極管（LED）在汽車領域的應用已超過15年。過去，可提供的色彩和功率水平將LED的應用限制在儀表板、內部燈飾和一些低功耗的尾燈混合照明功能。

 

　　LED燈在這些汽車前部照明應用中得到日益廣泛的使用，其主要原因在于：相對于常規白熾燈或高亮度放電（HID）燈，LED燈在款式和設計方面具有獨到的優勢，近期則更是得益于低功耗這一特性。但是，同樣重要的是隨著LED技術的不斷發展，已經可以提供更高的功率水平和更寬的色域。目前，在汽車前部照明應用中，LED燈的性能已不亞于白熾燈。

 

　　汽車照明中的LED

 

　　對于汽車制造商來說，款式上的優勢仍然是使用LED燈的主要原因之一。顯然，汽車制造商看到了進一步鞏固其汽車品牌的機會。已有多種照明設計從LED燈提供的更大設計自由度中受益。較為著名的早期案例包括奧迪A8/A6。不過，關注點正在向LED燈對汽車照明應用帶來的其他優勢上轉移。其中包括更低的功耗、更長的使用壽命和更快的啟動時間。

 

　　密歇根大學運輸研究學院（UMTRI）評估了常規白熾燈和LED解決方案在白天行駛照明功能的能耗水平。他們發現，對于等效功能，LED解決方案的能耗水平要低50%（23W對46W）。這種節省可以直接轉換成燃油效率，同時還能使客車的二氧化碳排放量減少50%。

 

 

　　對于準備開發全電動汽車的汽車制造商來說，這種燃油效率十分重要。而對于消費者來說，一個重要的購買標準是電動汽車在充滿電的情況下能行駛的距離。為此，汽車制造商們正在尋找適當的方式，以改善各種功能的能耗水平，從而提高汽車的續航能力。LED燈顯然具有極大的節能優勢，因而日益成為照明設計工程師們的自然選擇。

 

　　另一個對LED效率的提升以及LED在汽車照明應用領域的滲透做出了不可磨滅的貢獻的重要因素是LED的照明效率，即每瓦特的流明（lm/W）。該指標衡量的是LED燈每消耗一瓦特能量所產生的光輸出量。該值越高，LED將輸入功率轉換為光輸出的效率就越高。如今的高亮度LED燈能實現100-150lm/W的照明效率，而一只60W白熾燈僅為10-18lm/W。這項指標的改進極大地擴大了LED燈的應用范圍，并拓展到完全以LED燈為基礎的汽車前部照明系統之中。尤其是完全以LED為基礎的大燈，其中包括遠光和近光調整等功能。下一節將介紹在汽車應用中使用LED燈所面臨的部分挑戰。

　　LED在汽車電子應用

 

　　汽車環境為LED帶來了巨大的挑戰，LED必須能提供穩定的光輸出，即使大燈周圍的電氣條件和散熱條件不斷變化，燈光的通量和色點也必須保持恒定。由于LED的光輸出與應用于LED的電流成比例，同時，LED采用的是擴散式生產工藝，因此即使是同一批次的產品，也可能在驅動電流相同的情況下，其光輸出存在差異。為了避免這種不利差異，往往根據某些參數來選擇LED。通過篩選，可以確保同一批次的LED在光輸出和色點方面更加一致。

 

　　LED還必須保證在-40℃至+125℃的環境溫度范圍內，光輸出達到具體應用的最低法定光通量要求。頭燈的光通量需要達到1，000流明左右，并能在工作溫度范圍內提供要求的最低光輸出。為了達到這種光通量要求，可能要將數個LED串聯或并聯起來。將多個高亮度LED燈集合到一起同時對散熱管理提出了很高的要求，因為隨著LED溫度的升高，LED的光輸出會大幅下降，色點會發生偏移。因此，LED在產生這種量級的光的過程中散發的熱量必須通過散熱器傳導出去。在一些極端情況下，可能需要降低LED的驅動電流，以避免LED過熱和損毀。汽車工業對LED的可靠性同樣提出了嚴格的要求。LED解決方案必須能夠達到AEC-Q100標準的嚴格要求。這就意味著，LED及驅動器電子器件必須通過該標準的認證。

 

　　LED 7大優勢

 

　　對于汽車而言，LED光源（不僅限于前大燈）有以下7大優勢：1、節能、成本低：LED的發光效率達80%~90%，如果用我們日常的節能燈來打比方，節能燈比白熾燈節能4/5，而LED比節能燈還節能1/4。在汽車上，同樣的日間行車燈，LED元件的能耗僅為鹵素燈的1/20。LED元件的成本也逐年大幅降低，并且目前成本和價格仍然在以每年20%以上的幅度下降；

 

　　2、壽命超長：用在汽車上的LED元件基本都能達到50000小時的水平，而知名的汽車燈光供應商已經能夠提供壽命達100000小時的LED元件，換算一下，相當于11年。在考慮到燈光的使用頻率，基本上在整車的設計壽命里，LED元件都不需要更換。相比之下，氙燈的壽命僅為3000小時左右。而且LED讓大燈的形狀和線條變得更加豐富，夜晚的識別度也更高；

 

　　3、耐用性好：LED元件結構簡單，抗沖擊性、抗震性非常好，不易破碎，能夠很好地適應各種環境；

 

　　4、LED元件體積小，緊湊便于布置和造型設計：這是LED的一個巨大優勢，這一優勢充分迎合了汽車廠商在設計上的進化需求，打破過去燈光系統對造型創新的束縛，讓我們擁有更具創意的汽車產品；

 

　　5、響應速度快：LED的點亮僅需微秒級別，用在尾燈和轉向燈上能夠迅速點亮達到更好的警示效果，用在前大燈上，相比氙燈和鹵素大燈擁有更高的響應速度，對于行車安全性有更好的保障；

 

　　6、亮度衰減低：LED亮度高，光線亮度衰減遠低于鹵素燈，適合用作照明及剎車燈、轉向燈等警示燈光；

 

　　7、低壓直流電即可驅動，負載小，干擾弱，對使用環境要求低，適應性好。不像氙燈那樣還需要升壓裝置。

 

　　隨著車用LED市場規模越來越大，新加入的供貨商勢必越來越多，競爭加劇，而供貨商的產品質量參差不齊，勢必會影響市場聲譽，從而影響最終消費需求。只要LED成本降至與白熾燈同一水平，除經濟型轎車以外的轎車都將會大規模地應用LED.毋庸置疑，采用高亮度LED照明將成為未來汽車的主要特征，這歸功于LED相對于傳統的白熾光照明方案所具有的許多基本優勢。此外，采用LED照明也可帶動汽車設計技術和設計風格上的變化。然而，正像任何創新技術一樣，LED在被廣泛用于汽車照明之前，仍需要克服許多困難。

 

　　汽車LED大頭燈方案

 

　　如NXP、安森美、英飛凌、飛兆等都有針對汽車LED大頭燈方案，這為汽車廠商提供更節能的選擇以滿足消費者對燃油經濟性的要求、提升能見度安全性以降低或避免交通事故發生率、打造個性化的車輛氛圍達至消費者對汽車獨特的造型期望，未來車照明系統整體年復合增長率幾達10%，市場發展潛力巨大。