對振動不敏感,、使用壽命長,、高能效以及對光源進行完全控制的可能性是LED應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。與白熾燈泡相比,，LED對機械振動不敏感,，并且由于智能汽車照明系統(tǒng)需要符合車輛要求與環(huán)境條件，因而LED易于控制的特性使其成為這一照明系統(tǒng)的自然選擇,。然而,，驅(qū)動LED以獲得高效的光輸出，則需要獨立于電源電壓的電流控制,。

　　LED系統(tǒng)設(shè)計可以從多個角度進行探討,。在PCB層，一種方法是首先定義LED結(jié)點的最高溫度,，因為高結(jié)點溫度降低LED光發(fā)射，從而降低器件效率,。汽車或卡車上使用的印刷電路必須非?？煽壳腋叨饶陀茫脖仨毦哂谐杀拘б?。除了考慮LED光源所帶來的影響外,，電路板設(shè)計還必須考慮驅(qū)動器的影響。材料應(yīng)力,、靜電放電,、電場和磁場以及射頻干擾都是汽車電子所必須應(yīng)對的外部因素。

　　PCB熱管理

　　節(jié)能大功率LED實現(xiàn)的主要障礙是對其產(chǎn)生的熱量進行管理,。隨著設(shè)計技術(shù)的進步,，防止器件免受熱量積聚影響的需求也日益增加，進而促進了板上芯片（COB）,、陶瓷熱沉,，以及其它針對功率LED的標準熱管理的封裝方案發(fā)展。大功率LED的尺寸很小,，需要出色的散熱性能,，以降低芯片的溫度，從而提高效率,。

　　在產(chǎn)品的整個生命周期中管理熱阻抗的能力對于LED熱管理至關(guān)重要,。在各種高溫應(yīng)用中，封裝的選擇應(yīng)將適當散熱的能力考慮在內(nèi),。特別是,，方形扁平無引腳（QFN）封裝為溫度敏感性應(yīng)用提供了低感抗特性,。另一方面，LTCC封裝和襯底可以保證降低介電損耗,，但最重要的是,，可以實現(xiàn)較小器件尺寸、較少的互連,，從而可以降低各種無源寄生參數(shù),。

　　LED設(shè)計

　　雖然熱管理不容忽視，但每個LED設(shè)計還必須滿足應(yīng)用的性能要求和上市時間限制,。最傳統(tǒng)的熱襯底——金屬芯PCB（MCPCB）,、氧化鋁（Al2O3）和氮化鋁（AlN），可以滿足所有要求以及市場需求,。納米陶瓷是一種低成本的解決方案,，可以滿足30 w/mk到170 w/mk之間的市場需求。

　　LED封裝必須在陽極和陰極電極上設(shè)計有熱墊,。與其他應(yīng)用于各領(lǐng)域的電子器件一樣,，隨著結(jié)點溫每升高10°C，LED封裝的故障率就會加倍,。FR4（阻燃）材料和復(fù)合環(huán)氧材料（CEMS）是完美的熱絕緣體,，具有出色的導(dǎo)熱性能，可實現(xiàn)良好的散熱,。

　　板上芯片（COB）LED（圖1）在市場上迅速普及,。COB LED必須消耗10 W/cm2的熱功率，將材料的選擇限制在AlN,、Al2O3和MCPCB上,。MCPCB采用金屬基材作為散熱片。金屬芯通常由鋁合金組成,。熱CLAD（TCLAD）是一種金屬基電介質(zhì),，表面覆有一層銅。更高的可靠性,，易處理性以及出色的性價比,，使得帶有TCLAD的MCPCB成為傳統(tǒng)FR4襯底的卓越替代品。

　　照明驅(qū)動器

　　除了熱管理,，LED還需要驅(qū)動器IC以獲得最佳照明性能,。LED通常需要恒定的電流來產(chǎn)生一致的光輸出。輸出電壓將取決于許多參數(shù),，如LED制造工藝和LED串聯(lián)數(shù)量,。工程師必須準確地預(yù)測最大輸出電壓，以選擇最佳調(diào)節(jié)器拓撲和相應(yīng)的IC用于其LED照明應(yīng)用。

　　汽車環(huán)境對集成調(diào)節(jié)器來說是一個挑戰(zhàn),。環(huán)境的溫度變化范圍很大,，也會產(chǎn)生很大的瞬態(tài)和輸入干擾。此外,，電源必須能夠承受負載和卸載瞬態(tài),，盡管這種與電池相關(guān)的現(xiàn)象通常由單獨的電路（抑制器、端子和過壓保護）來管理,。所有用于汽車行業(yè)的LED顯示器的開關(guān)調(diào)節(jié)器和驅(qū)動器必須符合AEC-Q100標準,。

　　汽車照明的熱管理方法是什么

　　德州儀器公司LMR23610ADDA是其 Simple Switcher系列的一部分，是一個采用8引腳PowerPAD封裝的降壓同步轉(zhuǎn)換器,，它使用峰值電流控制來獲得簡單的控制電路補償,。36V，1-A同步降壓調(diào)節(jié)器的輸入電壓范圍為4.5V到36V,，適用范圍很廣,。在75μA的靜態(tài)電流下，LMR23610ADDA可用于電池供電系統(tǒng),；超低（2μA）關(guān)斷電流可進一步延長電池壽命,。精確的使能輸入簡化了控制器控制。保護功能可防止短路損壞和因過度功耗而導(dǎo)致的熱關(guān)斷（圖2）,。

　　德州儀器還開發(fā)了TPS92692EVM-880評估模塊（EVM）,，用于組裝完好的LED驅(qū)動器拓撲。該電路板可以配置為一個升壓或升壓-電池拓撲結(jié)構(gòu),，為串聯(lián)的單串LED供電。采用低偏移軌對軌電流傳感放大器和高側(cè)電流傳感實現(xiàn)了精確的閉環(huán)LED電流調(diào)節(jié),。TPS92692EVM-880幫助工程師評估TI的TPS92692-Q1和TPS92692高精度LED驅(qū)動器（專為汽車照明設(shè)計）的操作和性能,。

　　汽車照明的熱管理方法是什么

　　同時，安森美半導(dǎo)體還提供了NCP3065單片開關(guān)穩(wěn)壓器,，旨在為高亮度LED提供恒定電流,。該器件的輸入電壓高達40 V，能夠在12 V交流電壓或12 V直流電壓下工作,，并且可以配置,，以支持超過內(nèi)部晶體管的1.5 A標稱開關(guān)電流的LED電流。NCP3065可以配置為使用最少數(shù)量的外部組件進行降壓（buck）或升壓（boost）轉(zhuǎn)換（圖3）,。

　　英飛凌科技的TLE4241GM集成電路是一款可調(diào)恒流驅(qū)動器,，旨在為在惡劣的汽車環(huán)境條件下為LED陣列供電，從而實現(xiàn)一致的亮度并延長LED壽命,。其保護電路可防止在過載,、短路、極性反轉(zhuǎn)或超溫情況下?lián)p壞設(shè)備（圖4）,。

　　汽車照明的熱管理方法是什么

　　車輛中LED模塊的擴散對系統(tǒng)硬件提出了新的要求,，包括小的組件尺寸,、在相同或更好的熱效率內(nèi)提高了能效以實現(xiàn)高性能、連接并靈活支持多種配置的架構(gòu),，以及保持LED燈特性的精確控制,。