车头灯的进化

作者：Diodes 公司模拟产品 - 欧洲与汽车营销经理 Simon Ramsdale

过去二十年来，汽车照明发生了重大变化，相关发展在前向照明领域特别显著。头灯已经从简单的「开/关」、单一方向灯具发展到更具自适应性的照明解决方案，而且从汽车市场的 LED 发展以来，更明显地加速发展。

在其完整生命周期约 100 年间，头灯发生了很大变化以符合新的安全要求，但在过去 20 年中，这些变化是受到其他因素的推动，例如效能、效率、可靠性及造型设计。就这一点而言，上述因素都是 LED 具有极大提升潜力的领域，这并非巧合。

例如，在效能与可靠性方面，头灯已从白炽灯与卤素灯泡发展为 LED 与自适应光束成形。1960 年代引进了卤素灯泡，它可产生更清晰明亮且更强大的光束，提供更远的投射距离。进化过程的下一步是氙气「高强度气体放电」灯泡，大幅提高头灯的光输出，并成为部分高阶制造商的首选技术。本世纪初引进的 LED 灯泡改良了氙气「高强度气体放电」灯泡，当时此进化阶段对于效率并无太大的影响。但是，LED 技术的进一步发展，使 LED 头灯的成本与效率超越 HID。

头灯自适应光束成形的发展代表头灯进化的另一个重要阶段。自适应光束成形使前向照明提升至另一个层级，利用「可操纵」的光束，使光束实际改变方向。虽然实作方式各不相同，但通常藉由开启和关闭特定的 LED 来实现。如此可大幅提高前向照明的效能，同时大幅提升安全性，特别是减少对向车辆产生的眩光。自适应光束成形头灯在复杂程度上有很大的差异，包含的 LED 数量可以从至少 9 个到 80 个以上。Diodes 为此应用领域提供多种解决方案，例如为 LED 所需的恒定电流驱动而设计的升压 (ZXLD1371Q) 与降压 (ZXLD1366Q) LED 驱动器，以及在 LED 需要关闭时可移除电源或绕过 LED 的晶体管切换器。

LED 头灯技术成功的应用之一是日行灯 (DRL)。它们是前向照明，在汽车使用期间保持开启；请注意，不只是在汽车行驶或引擎运转时，即使在使用怠速熄火技术 (静止时停止引擎运转) 时，DRL 也会保持开启状态。

采用 LED 做为 DRL 的主要原因是它们提供比普通白炽灯更高的效率。然而，从近日的发展中已看到 LED 的弹性也被用于外观造型，包括透过 DRL 的光线形状来展现品牌；现在我们可以透过 DRL 立即辨认出许多汽车。

保持开启的 DRL 与怠速熄火技术的结合，对其使用的电子装置有特殊的要求。汽车作业电压 (6V 至 19V 稳态，40V 突波或峰值保护) 的低电平与大范围的变化，使开发用于驱动 LED 的 DC-DC 转换器产生独特的要求。Diodes 的 ZXLD1371Q 已证明是许多制造商实作 DRL 的首选 LED 驱动器，这归功于它能在 5V 至 60V 电源范围内可靠地运作。

另一个可感受到 LED 效益的领域是尾灯组。这些灯具使用的电流通常比前向灯具少，而获得采用的主要原因是其效率与可靠性。通常，LED 驱动器通常是线性而非切换，这样价格会比较便宜，而且产生较少的 EMI。这也鼓励制造商利用尾灯组的造型与其他功能，作为展现其品牌的另一个机会。

效率仍是 LED 照明的主要优势，因此它被应用于可获得极大益处的这两个领域；DRL 与尾灯组。LED 用于前灯与自适应光束成形，可提供安全性与效率优势，在尾灯组方面，它们提供更高的可靠性，同时消耗更少的电力。由于 Diodes 提供符合汽车标准的广大解决方案，因此也成为推动汽车照明的力量。