夜間駕駛時 ， 您可能很少會想到汽車的前大燈和尾燈 ， 而我對這些照明系統中的很多設計元素卻非常著迷：
 
車身造型師設計出令人贊嘆的前大燈和尾燈輪廓和外形 ， 激發消費者的購買欲望
 
政府監管機構關注光束的形狀和亮度
 
系統架構師決定光源和功能
 
光學工程師開發了反光碗和玻璃特性
 
機械工程師選擇材料并設計光源的物理結構
 
電氣工程師設計電路為光源供電并與車載電子設備通訊 。
 
鑒于燈光設計中涉及的眾多學科 ， 最終產品的開發過程也便自然而然地會有很多的設計選擇 。 今天 ， 我想談談其中的LED燈 。
 
LED燈
 
和家用照明一樣 ， 汽車的外部照明之前也多采用白熾燈 。 隨著發光二極管（LED）燈在家庭中的使用日益普遍 ， 它在汽車市場也逐漸受到追捧 。 LED汽車尾燈和剎車燈便是一個例證 。 設計人員經常使用一組共享的LED串作為這兩種車燈的光源 。 當駕駛員剎車時 ， 剎車燈變亮 ， 而尾燈則變暗 。 這一功能是設計人員通過驅動LED光源的電子設備中的調光功能實現的 。
 
圖1所示為驅動LED前大燈和尾燈的電子元件的框圖 。
 

文章插圖

 
圖1：驅動汽車照明LED的典型架構的框圖 。
 
汽車LED前大燈和尾燈系統調光中的一些關鍵考慮因素包括：
 
帶PWM的LED驅動器：如圖1所示 ， LED驅動器 ， 即向LED提供電流的電子電路 ， 從定時器電路接收脈寬調制（PWM）信號 。 該PWM信號的占空比控制由LED驅動器驅動的平均電流 ， 而平均電流又控制LED光源的亮度 。 因此 ， 當駕駛員剎車時 ， 來自LED的光變亮 ， 而僅提示周圍車輛和行人時 ， 則光被調暗 。 電子設計工程師通常使用TI的555定時器集成電路（IC）生成PWM信號 ， 該定時器集成電路（IC）廣泛用于汽車、工業和其它很多行業 。
 
占空比精度：基于555定時器的PWM信號的缺點是占空比的精度不足 。 影響占空比的555定時器IC參數在不同的IC上會各不相同；這意味著即使設計中的每個組件值都相同 ， 一個555 IC定時器產生的占空比與另一個555 IC產生的占空比也可能會不同 。 而在汽車中 ， 這就意味著左右兩側的尾燈亮度可能不同 。 解決這個問題的方法之一 ， 是用以晶體為時鐘源的微控制器代替555 IC ， 從而生成精確的占空比PWM信號 。 但是 ， 這個解決方案需要使用更多的昂貴部件和更復雜的軟件編程 。 另一種方法是在制造過程中校準尾燈的亮度 。 但是 ， 這種方法要求電子設備支持校準 ， 因而所需的生產時間更長 ， 也會提高整體的產品成本 。
【驅動汽車照明LED的典型架構及設計技巧】 
反饋：第三種可能性是使用反饋 。 圖2描述了這一方法 。 原理很簡單：將PWM占空比與精確參考值進行比較 ， 然后相應地調整定時器的電路輸出 。 這種方法操作簡單而且成本效益較高 。
 

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圖2：框圖中添加了反饋 ， 用于提高TI 555定時器電路生成的PWM信號的精度 。
 
我相信您會一定會問：這種方法有效嗎？答案是肯定的！汽車照明的精密PWM調光LED驅動器參考設計中包含有相關的設計細節和測試結果 。
 
希望我為汽車照明設計師又提供了一個有用的技巧 。 我相信 ， 采用反饋來改善占空比精度的這個方法比其它方法更加簡單 ， 成本優勢也更高 。 現在 ， 嘗試一下吧 ， 不要忘了給我提供反饋！