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車燈的進化

DiodesIncorporated EvolutionOfTheHeadLamp Auto Lighting

作者:Diodes 公司類比產品 - 歐洲與汽車行銷經理 Simon Ramsdale

 

過去二十年來,汽車照明發生了重大變化,相關發展在前向照明領域特別顯著。頭燈已經從簡單的「開/關」、單一方向燈具發展到更具自適應性的照明解決方案,而且從汽車市場的 LED 發展以來,更明顯地加速發展。

在其完整生命週期約 100 年間,頭燈發生了很大變化以符合新的安全要求,但在過去 20 年中,這些變化是受到其他因素的推動,例如效能、效率、可靠性及造型設計。就這一點而言,上述因素都是 LED 具有極大提升潛力的領域,這並非巧合。

例如,在效能與可靠性方面,頭燈已從白熾燈與鹵素燈泡發展為 LED 與自適應光束成形。1960 年代引進了鹵素燈泡,它可產生更清晰明亮且更強大的光束,提供更遠的投射距離。進化過程的下一步是氙氣「高強度氣體放電」燈泡,大幅提高頭燈的光輸出,並成為部分高階製造商的首選技術。本世紀初引進的 LED 燈泡改良了氙氣「高強度氣體放電」燈泡,當時此進化階段對於效率並無太大的影響。但是,LED 技術的進一步發展,使 LED 頭燈的成本與效率超越 HID。

Diodes Incorporated Evolution of The Head Lamp -- Auto Lighting

汽車照明

頭燈自適應光束成形的發展代表頭燈進化的另一個重要階段。自適應光束成形使前向照明提升至另一個層級,利用「可操縱」的光束,使光束實際改變方向。雖然實作方式各不相同,但通常藉由開啟和關閉特定的 LED 來實現。如此可大幅提高前向照明的效能,同時大幅提升安全性,特別是減少對向車輛產生的眩光。自適應光束成形頭燈在複雜程度上有很大的差異,包含的 LED 數量可以從至少 9 個到 80 個以上。Diodes 為此應用領域提供多種解決方案,例如為 LED 所需的恆定電流驅動而設計的升壓 (ZXLD1371Q) 與降壓(ZXLD1366Q) LED 驅動器,以及在 LED 需要關閉時可移除電源或繞過 LED 的電晶體切換器。

LED 頭燈技術成功的應用之一是日行燈 (DRL)。它們是前向照明,在汽車使用期間保持開啟;請注意,不只是在汽車行駛或引擎運轉時,即使在使用怠速熄火技術 (靜止時停止引擎運轉) 時,DRL 也會保持開啟狀態。

採用 LED 做為 DRL 的主要原因是它們提供比普通白熾燈更高的效率。然而,從近日的發展中已看到 LED 的彈性也被用於外觀造型,包括透過 DRL 的光線形狀來展現品牌;現在我們可以透過 DRL 立即辨認出許多汽車。

保持開啟的 DRL 與怠速熄火技術的結合,對其使用的電子裝置有特殊的要求。汽車作業電壓 (6V 至 19V 穩態,40V 突波或峰值保護) 的低電平與大範圍的變化,使開發用於驅動 LED 的 DC-DC 轉換器產生獨特的要求。Diodes 的 ZXLD1371Q 已證明是許多製造商實作 DRL 的首選 LED 驅動器,這歸功於它能在 5V 至 60V 電源範圍內可靠地運作。

另一個可感受到 LED 效益的領域是尾燈組。這些燈具使用的電流通常比前向燈具少,而獲得採用的主要原因是其效率與可靠性。通常,LED 驅動器通常是線性而非切換,這樣價格會比較便宜,而且產生較少的 EMI。這也鼓勵製造商利用尾燈組的造型與其他功能,作為展現其品牌的另一個機會。

效率仍是 LED 照明的主要優勢,因此它被應用於可獲得極大益處的這兩個領域;DRL 與尾燈組。LED 用於前燈與自適應光束成形,可提供安全性與效率優勢,在尾燈組方面,它們提供更高的可靠性,同時消耗更少的電力。由於 Diodes 提供符合汽車標準的廣大解決方案,因此也成為推動汽車照明的力量。