4. EMC問題
必須盡量減少輻射與傳導(dǎo)噪聲，將噪聲控制在容許極限內(nèi)。雖然PWM方法的頻率固定，且相對較容易進(jìn)行濾波，但由于LED負(fù)載較為穩(wěn)定，如果采取適當(dāng)措施，磁滯控制器及PFM是合適的選擇。開關(guān)式調(diào)節(jié)器的發(fā)展趨勢是頻率將更高，以減少電感/電容的體積。這對汽車應(yīng)用而言，這總是最佳的解決方案。將頻率保持在較低的水平有助于避免干擾問題。
基頻的“抖動(dòng)”或“擴(kuò)展”技術(shù)確實(shí)有助于符合類似峰值EMC測試要求，但最佳的方法是不產(chǎn)生任何輻射，而任何開關(guān)式調(diào)節(jié)器均難以實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。
輻射熱、傳導(dǎo)熱與熱管理
使用高亮度LED的用戶(特別是汽車制造業(yè))要面臨的關(guān)鍵問題與最大挑戰(zhàn)之一，是LED的自熱問題。LED的每瓦流明已取得了很大改進(jìn)，但事實(shí)上LED的多數(shù)電能均轉(zhuǎn)化成傳導(dǎo)熱。LED能產(chǎn)生的適合車廂照明的輻射熱較少，但在寒冷氣候中，頭燈的輻射熱卻能有效地融化透鏡上的雪。因此，熱管理是可靠控制LED的關(guān)鍵。
熱管理主要指溫度增加時(shí)減少電流。使用高亮度LED的優(yōu)點(diǎn)是電流變化較大時(shí)，眼睛無法察覺到亮度變化。一般而言，電流下降25%，單個(gè)LED的亮度變化并不明顯。
但是，LED會(huì)隨溫度與電流的變化而改變顏色，這點(diǎn)是否會(huì)影響汽車照明應(yīng)用仍有待探討。LED的頻譜是否適用于照明，在一般夜視效果下是否會(huì)影響駕駛者的距離感，這些問題可能更加重要。
采用PWM方法來減低亮度比，而非直流電控制，可得到更大的光暗比例，且色溫不會(huì)發(fā)生變化，因此用PWM方法減低亮度是較好的方法。但是，頻率的選擇也很重要。一般認(rèn)為頻率為200Hz比較好，因?yàn)槿搜鄄粫?huì)感覺200Hz光的閃爍，此外較低的頻率可確保處于低于開關(guān)式調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)換頻率。但是，必須預(yù)見到頭燈存在頻閃效應(yīng)的潛在問題。一種較為合適的方法是使用更高頻率來調(diào)節(jié)LED的亮度，從而避免“偏擺”效應(yīng)。此外，必須謹(jǐn)慎選擇電感器，避免汽車內(nèi)產(chǎn)生可聽到的噪聲。
LED的溫度傳感也是需要解決的問題。熱敏電阻器是廣泛使用的方法，但使用熱敏電阻器必須十分小心，溫度控制響應(yīng)應(yīng)設(shè)定為LED需要減少的電流所對應(yīng)的溫度上限。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，簡單的溫度控制可導(dǎo)致LED的電流增加。圖2給出了LED對環(huán)境溫度的典型響應(yīng)要求。
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圖2：LED對環(huán)境溫度的典型響應(yīng)要求
LED的應(yīng)用范圍
在汽車應(yīng)用中，LED主要被用來外部與內(nèi)部照明。外部照明設(shè)備涉及熱極限與EMC問題，同時(shí)還有卸載負(fù)載測試的許多復(fù)雜標(biāo)準(zhǔn)，例如，電壓是 40V、60V、80V，還是100V LED的驅(qū)動(dòng)電路必須符合汽車EMC規(guī)格的嚴(yán)格要求。對于通過高效、電感開關(guān)式調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)的LED，符合上述要求有一定難度，所有預(yù)防措施將增加總體方案的成本。在外部照明應(yīng)用領(lǐng)域，頭燈、霧燈及指示燈是目標(biāo)應(yīng)用。
由于LED所具備的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛使用LED來營造車內(nèi)舒適環(huán)境，比如儀表類照明燈、踏板照明燈、航圖燈、后霧燈、汽車后剎車與指示燈，而用于顯示汽車“娛樂信息”的平板顯示屏的混色背光照明及氣氛照明將進(jìn)一步增加LED的應(yīng)用。
Zetex的LED產(chǎn)品
用于簡單開關(guān)LED負(fù)載的BSP75器件，是具備ESD保護(hù)、過熱、負(fù)載驟降、過電流與過電壓保護(hù)的可靠的FET，適用于對電流高至1.2A的LED進(jìn)行開關(guān)。
如果需要同時(shí)監(jiān)控電流(如顯示剎車LED燈簇的故障)，Zetex的電流監(jiān)測器ZXCT1081能適應(yīng)60V電壓瞬變和125℃工作溫度。針對汽車LED控制，Zetex提供一系列開關(guān)式調(diào)節(jié)器，驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)1A。ZXLD1350、ZXLD1360與ZXLD1362是磁滯降壓型轉(zhuǎn)換器，可以驅(qū)動(dòng)1W LED串和3W LED串。這些器件可確保用很少的元器件可靠地控制LED，并可以通過單一引腳，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉、軟啟動(dòng)或PWM調(diào)光及溫度控制等功能。