根據StrategiesUnlimited公司的數據,到2012年,高亮度(HB)LED的市場規模預計將達到120億美元,到2015年,該市場將增長到202億美元,年復合增長率為30.6%。目前,用來給顯示器進行背光照明的LED是這種前所未有的增長的主要驅動力。應用包括高清電視機(HDTV)、汽車顯示器和大量手持式設備。為了保持這種令人驚嘆的增長率,LED不僅必須提供增強的可靠性、更低的功耗和更小/更扁平的外形尺寸,而且必須實現對比度、畫面清晰度和色彩準確的明顯改進。此外,汽車、航空電子設備和航海電子產品的顯示器必須最大限度地實現所有這些改進,同時能接受從明亮的太陽光到沒有月亮的夜晚等多種環境照明條件。這些由晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)實現的顯示應用包括信息娛樂系統、計量表和種類繁多的儀表顯示器。
用LED對這些顯示器進行背光照明引起了一些獨特的LEDIC驅動器設計挑戰,因為要在多種環境照明條件下優化顯示器的可讀性。這要求LED驅動器能提供非常寬的調光比和高效率轉換,同時能承受汽車中相對苛刻的電及物理環境的嚴酷性。最后,這些解決方案必須提供非常扁平、緊湊的占板面積,同時提高性價比。
怎樣才能支持汽車照明市場如此令人驚嘆的增長潛力?首先,在產生光方面,LED的效率是白熾燈的10倍,同時幾乎是熒光燈的兩倍,包括冷陰極熒光燈(CCFL),因此降低了提供給定量光輸出(以流明為單位來衡量)所需的電功率。隨著LED進一步發展,其有效性或從電功率產生光流明的能力只會繼續提高。其次,我們身處于一個關注環境的世界,采用LED照明時是不需要處理、接觸和清除CCFL/熒光燈中常見的有毒水銀蒸氣。最后,白熾燈大約每1,000小時就需要更換,而熒光燈可持續使用1萬小時,相比之下,LED的壽命超過10萬小時。在大多數應用中,這允許LED永久嵌入到最終應用中。就汽車儀表/導航/信息娛樂系統控制板的背光照明而言,這一點尤其重要,這些控制板嵌入到汽車內部,因為在汽車壽命期內,它們將永遠不需要更換。此外,LED比其他照明燈小和扁平幾個位數級,因此LCD平板顯示器可以非常薄,需要最低限度的汽車內部空間。還有,通過使用紅、綠和藍光LED配置,可以提供無限多種顏色光。LED還能以比人眼可檢測到的速度快得多的速度調光以及接通/斷開,從而實現了LCD顯示器背光照明的顯著改進,同時允許極高的對比度和高分辨率。
汽車照明系統設計師面臨的最大挑戰之一是,怎樣優化最新一代LED的所有優勢。因為LED一般需要準確和高效率的DC電流源及調光方法,所以LED驅動器IC必須設計為在多種條件下滿足這些要求。電源解決方案在功能和可靠性方面必須是高效率和可信賴,同時又非常緊湊和經濟實惠。按理,就驅動LED而言,要求最苛刻的應用之一將會是汽車信息娛樂系統和儀表板TFT-LCD背光照明應用,因為它們處于嚴酷的汽車電環境中,必須補償范圍很寬的環境照明條件變化,而且必須能放入非常受限的空間中,必須做到所有這一切的同時,還要保持富有吸引力的成本結構。
汽車LED背光照明
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