佛山克莱汽车照明股份有限公司
一、汽车照明LED驱动模块的研发的现状
半导体照射光源（在这通常泛指LED光源）目前开始大量步入到照射行业，不过始终存在很多的问题，通常是效能性、可依赖性、光颜色的品质以及价格等问题。白光LED光的色彩品质问题特别多，包含颜色温度、显示色彩的功效、光色失真度、光色的自然性、色调识别的程度、视线感觉度等。美国SSL计划指出，LED照射制品的光学频谱覆盖会上升到和太阳光的光学频谱覆盖很像的程度。要上升到以上这部分需求是特别困难的，需要进行特别多基层研发的工作，但是未来必然会成为现实。在这篇文章里只是论述当前特别需要处理的颜色温度和色彩显示的情况。美国能源之星规则确定，屋子里照射的显示颜色的数值是CRI≥80，不过在一部分高层次的使用场所需要达到CRI≥90。制造显示色彩性能比较高的LED光源，会损耗相对很多的光的效能，因此在规划时需要考虑这两个方面的情况。半导体照射制品的使用还位于初级阶段，而且使用面大、品类繁杂，它的评估计算方式和规则方面的研发还位于持续的研发状态。
从20世纪80年代到现在，我国LED行业经历了不断的进步，初期完成了相对完善的行业链条，里面包含有加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石、SiC、Si等）上所生长出的特定单晶薄膜的制造、芯片的制造、包装和LED制品的一系列使用等。我国LED行业进步相对发展很快的地域，包含有长江三角洲、珠江三角洲、闽南金三角和北方一部分地域。"国家半导体照明体系"的推进让LED行业化地区在一部分城镇逐步的建设完成。在首都奥运会和上海世博会上，灿烂的LED展示让中国人对于LED产生了不一样的认知和理解，这对于我国半导体照射行业的进步有着很好的带动性。
LED是采用半导体PN结或者是同样的构造将电能转变为光能的固体器具。LED一般是由III- V族混合物半导体可以发出光线的物质(如GaAs ,GaN-InN-AIN和GaP这些)组成的。如果在硅(Si)单晶的一半中掺入III族元素稼(Ga)，就形成P型半导体材料;但是在单晶硅的另一部分夹杂了V族化学元素砷(As)，就变成N型半导体物质。两块材料合一起，就得到PN结。N型半导体中有余量的电子，P型半导体中有余量的空穴，电子和空穴相互扩散，在PN结处形成耗尽层。消耗层有一些势能比附近的势能都高的空间区域，阻碍带有负电的亚原子粒子和电洞持续向两个方向扩展，进而进入到短暂稳固的相对情况。
半导体照射光源（在这通常泛指LED光源）目前开始大量步入到照射行业，不过始终存在很多的问题，通常是效能性、可依赖性、光颜色的品质以及价格等问题。白光LED光的色彩品质问题特别多，包含颜色温度、显示色彩的功效、光色失真度、光色的自然性、色调识别的程度、视线感觉度等。
二、汽车照明LED芯片模块电路设计的具体思路
（一）预稳压电路设计
预调节电路设计主要需要考虑带隙和电流等参考电路来执行其功能。传统的汽车电路设计倾向于由高压器件主导，这些器件容易出现大的不匹配。因此，应考虑使用预调节器电路来处理电源电压，以便低压器件在其期间具有相应的电压。另外，应注意，在预调节电路的设计中可以解决环路稳定性问题，具有结构简单的优点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，如果存在环境噪声、工作温度或电源电压的问题，输出电压可能会改变。通常，在电源电压对参考模块的输出没有大的影响的情况下，考虑在电源中利用这种电路。
（二）电流与带隙基准电路设计
通常用于偏置电流供应的是电流参考，其通常被称为有源负载。在实际设计中，设计的电路可以被认为是正反馈系统。系统将反馈系数保持在1，输出电流稳定。同时，可以在整个电路中进行偏置电压的供给，以减少信道调制效应的影响。此外，过电流保护电路需要集成在电流基准电路设计中，这样当温度超过设定的标准值时，将发送相应的信号。从带隙参考电路的角度来看，它可以为系统提供参考电压源。在设计中，有必要控制正负温度系数，并对电路电阻采取微调措施，以确保影响消除了参考电压的过程偏差。其中，可以认为修整措施是基于融合修整。
（三）误差跨导放大器与振荡器的设计
通过研究发现，误差跨导放大器输入对可以选择PMOS晶体管，使得能够获得较低的输入共模电压，模式输入条件可以满足放大器的稳定工作要求。此外，在振荡器设计中，它主要负责向系统提供锯齿信号。该信号可用于电感电流叠加、斜率补偿电流等。在具体设计中，可以考虑振荡器中的外部电阻。当电阻值改变时，系统时钟频率可以自动调整。此外，在LED驱动电路设计中，保护电路和线性稳压电路也是设计的关键点。例如，在保护电路中，作用是有效地处理错误的过电压保护信号和短路保护信号。处理结束后，电路可以恢复动作。需要注意的是，无论设计哪种电路，都需要在设计后进行仿真验证工作，使所有元件性能参数均能满足运行要求。LED驱动电路，使电路设计目标得以实现。
三、汽车照明LED驱动模块的未来发展方向
LED驱动电源将来会在哪里发展？众所周知，LED驱动电源直接为LED提供驱动力，相当于发动机。LED驱动电源技术的发展对于LED相关产业的发展至关重要。它也具有决定性.LED驱动器的主要功能是将交流电压转换为直流电压，同时匹配LED的电压和电流。随着硅集成电路电源电压线性下降，LED工作电压越来越处于电源输出电压的最佳范围。恒定电流和恒定电压这些技术将变得越来越普遍。
四、结论
总而言之，在现阶段的汽车电子行业中，LED驱动模块的设计一直是人们关注的重点内容，在LED驱动模块的设计与研发过程中，相关人员一定要正确的认识其原理与思路，并根据LED的汽车照明应用现状，对LED的驱动模块进行正确的认知与研究，进而研发出人们真正需要的产品，促进汽车照明LED驱动模块的优化发展。
参考文献
[1]孙广大. 基于CAN总线的新型集成照明及其监控系统的研究[D].吉林建筑大学,2018.
[2]吴磊. LED汽车自适应前照灯的随动转向驱动电路设计[D].广东工业大学,2018.
[3]王国云,王佳宁,张立,董锋格.一种动态日间行车灯的设计[J].中国照明电器,2018(03):38-41.
[4]许建荣,杨劼,顾立恒.适用于汽车照明的LED驱动模块的研发[J].上海汽车,2011(09):23-26.
[5]刘永春,喻晓红,杨静.基于单片机和LED的汽车照明系统设计[J].微型机与应用,2009,28(19):16-17+21.
论文作者:曾明虎
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签：电压论文; 电路论文; 半导体论文; 电流论文; 模块论文; 汽车论文; 电路设计论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;