& 欧司朗强化其在汽车照明领域的领先地位
欧司朗强化其在汽车照明领域的领先地位
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　　二零一四年十二月二日 — 慕尼黑 — 全球领先的德国专家欧司朗在今年的法兰克福汽配展上全面展示了创新的照明技术和产品，其中包括首款融合了氙气和技术的车头灯、日间行车灯、雾灯，以及将安装在宝马i8及其它特定车型上的激光模组。欧司朗特殊照明事业部首席执行官Hans-Joachim Schwabe表示：“我们的新产品对汽车市场有重要的推动作用。作为全球汽车照明市场的领导者，我们再次强化了自身在该领域的领先地位。”
　　本次法兰克福汽配展上，欧司朗展示了大量的创新产品和技术，进一步强化了其在全球汽车照明市场的领先地位。
　　欧司朗首款融合了LED和氙气照明技术的车头灯
　　此次汽配展上，欧司朗的一个重要亮点产品是一款适用于奥迪A4的LEDriving Xenarc车头灯。该灯由欧司朗开发和生产，并首次融合了氙气和LED照明技术。因此，欧司朗也成为迄今为止唯一一个在无需大幅改变车头结构的前提下，提供合法氙气灯升级的制造商。相较于那些著名汽车制造商所使用的卤素灯，欧司朗LEDriving Xenarc车头灯能够提供更佳的照明效果，并具备基于LED技术的日间行车灯功能。
　　汽车领域的全球首款激光模组
　　安装在宝马i8车上的激光灯是欧司朗产品创新的又一里程碑。宝马i8是全球首款使用激光灯的量产车型。开发出这一高度创新的光源产品融合了多方的智慧，包括欧司朗旗下子公司欧司朗光电半导体有限公司、宝马集团和车头灯制造商ZKW。该灯的优点包括最大限度的灯光射程和极高的系统效率。此外，基于车速的自适应控制电路，以及基于数码相机的高光束辅助功能链接可有效杜绝会车时对面车辆的驾驶员被“炫眼”。而且，激光模组结构十分紧凑，为更多的设计选择提供了可能。
　　LEDriving 系列具备引人注目的性能和设计
　　全新的LEDriving LG日间行车灯拥有漂亮的外形。它不仅能够大幅提高可见度，使道路更加安全，还能够使车的外型看起来更加优雅、动感。同时，车内的智能操控台还可确保该车灯实现完全自动化。LEDriving LG还具有在欧洲道路上行驶所需的全部认证。该灯适用于混合动力车和具有停止/启动系统的车辆。
　　LEDriving系列还包括寿命长达5,000小时（99.99 EUR RRP）的雾灯（F1模组），以及一个几乎适用于当前所有雾灯的、色温为6,000K的替换装。
　　更安全的驾驶、更优雅的外观：全新LEDriving LG日间行车灯
　　欧司朗持续扩展其产品组合
　　欧司朗除了扩大其在传统车灯领域的照明产品组合（如酷蓝产品组合和全新琥珀色转向指示灯Diadem Deep Amber）外，还展示了全新系列的LEDsBIKE自行车灯。
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　　NTS是韩国的表面精密加工、研磨、抛光等设备的专业生产厂商，主要从事蓝宝石基板和 LED芯片 ...LED照明系统在汽车领域的设计与突破
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摘要：近年来，车外照明灯，如白天行车灯（DRL），以及车头近光灯都开始改用LED灯泡。预计汽车大灯也会很快改用高亮度LED灯。此外，在车身内部，一些车内显示器的背光也开始采用LED作为光源，如仪表盘以及TFT显示器。
关键词：&&&&&&&&&&&
【高工LED综合报道】
一直以来，汽车的刹车灯、转向信号灯、倒车灯以及车尾雾灯都采用21W到27W、亮度为280至570流明的钨丝灯泡作为光源。车尾灯、泊车灯、车侧显示灯以及转向信号闪灯采用4W至10W、亮度为40至130流明的钨丝灯泡，汽车头灯则采用高亮度的氙气荧光管(HID)。但在汽车照明中，越来越多地采用 LED作为光源。尾部中央高位刹车灯是最早采用LED的汽车灯。另外，在车灯市场上，其他车外照明和指示灯如刹车灯、转向信号灯以及车内照明灯都已改用 LED灯泡。近年来，车外照明灯，如白天行车灯(DRL)，以及车头近光灯都开始改用LED灯泡。预计汽车大灯也会很快改用高亮度LED灯。此外，在车身内部，一些车内显示器的背光也开始采用LED作为光源，如仪表盘以及TFT显示器。
　　汽车LED照明系统的优点
　　白光LED的色温约为6000K，视觉上几乎等同于自然光。由于人眼区分颜色的能力在自然背景条件下是最好的。在晚上，人眼只有在自然的色彩情况下，对景物或马路边沿才有很好的区分能力。
　　LED 灯的平均寿命比钨丝灯以及高亮度荧光灯管长，而且更加稳定可靠。如可以减少出故障的几率，同时无需频繁地更换灯泡，省却了很多麻烦。而且采用LED可以节省更多的能源。LED灯外形更小，更容易装入灯座内，在占用更少空间的同时，更容易配合时尚的灯饰设计。更为重要的是，LED刹车灯的启动速度更快。 LED刹车灯的点亮时间仅为50ms左右，比钨丝灯泡的启动时间快大约250ms，从而降低了被尾随车辆碰撞的危险。另外，LED是固态光源，可以承受更大的震动。
　　驱动LED灯的技术要求
　　由于LED的亮度与流过的电流成正比，所以需要恒定的电流源来驱动LED。在任何情况下，流过LED的电流要保持恒定，才能确保LED亮度的一致性。另外还需要在任何情况下都能将纹波电流控制在可接受的水平。所以说LED驱动器的设计属于电源转换电路设计，其特点是恒流输出而非恒压输出。
　　在LED驱动器设计中，必须增加阻塞电路，为防止电源反向操作提供保护。我们会遇到的另外一个挑战是要在汽车冷启动或负载断电的情况下确保LED能够正常工作。在正常操作的情况下，小轿车的电池供电电压介于9V与16V之间(例如12V系统总线)，而大货车的电池供电电压则介于18V与32V之间(例如24V系统总线)。在出现负载断电或冷启动的情况时，电池的输入电压范围会与正常的范围有很大的出入。
　　在发电机运行期间，如果电池的供电被突然截断，此时发电机会继续发电，使用发电机供电的电容等用电部分就会出现电压突然增高的现象，如果不采取保护措施，将会损坏用电器。如果LED的驱动不是恒流驱动，LED的电流就会有所变化，造成LED的亮度变化，这就是为什么目前的汽车灯会存在闪烁现象。下面是一个负载断电测试的一个定义，用来模仿负载突断的一些情形。不同的汽车厂商采用不同的标准，因此负载断电测试的定义也各不相同，图1 只是其中一个案例。
　　图1 负载断电测试的定义
　　尽管负载突降会造成负载电压升高，但大部分先进的交流发电机都配备了中央控制式负载断电箝位电路。12V总线系统的参考电平会被限制在35V到42V之间，而24V总线系统的参考电平会被钳定在50V到60V之间。
　　在天气寒冷的时候，启动装置会令电池供电电压大幅下跌，图2显示&冷启动&测试的典型波形。
　　图2 &冷启动&测试的典型波形
　　由于LED驱动器的输入供电端连接电池的输入端，因此像刹车灯这类涉及驾驶安全的汽车灯必须不受负载断电及冷启动的影响，甚至必须能够在这种情况下继续正常运行。在典型的情况下，12V总线系统的输入范围为6V到42V，24V总线系统的输入电压范围为12V到60V。
　　LED驱动技术
　　电阻限流是LED驱动方法之一，其优点是成本较低、设计简单;缺点是电流会随着正向电压和驱动电压的不同而改变，所以LED发出的亮度会改变。当电池电压比较高时，驱动的效率很差，因为此时大部分的功率会消耗在电阻上。此外，限流电阻会产生很大的热量，导致散热的问题。所以这是一个简单、但并不是一个最高效的方法。
　　第二种方法是线性稳流器，也叫恒流源。它的优点是设计简单、电流恒定;缺点是效率很低，而且随着输入电压的升高，线性芯片承载的压降也就越大，所以线性芯片也会产生很大的热量。但它改善了电阻限流方法中电流波动的缺点。
　　除了以上两种方法，还有一种开关电源式的驱动方法。表1是三种不同方法的比较，用开关电源作为LED驱动的方法具有很高的效率，而且电流恒定。由于开光电源转换器的效率较高，因此被越来越多的车灯生产商使用。其最大的缺点是设计线路要复杂些，而且成本相对较高。
　　表1 三种LED驱动方法比较
　　汽车照明中为什么要用到升压/降压LED驱动器呢?这是因为电池电压是波动的，在电压波动时，我们需要保持流过LED的电流恒定，升压/降压LED驱动器可以确保无论输入电压高于还是低于输出电压，电流都能保持恒定。这保证了在负载断电和冷启动的时候，和安全有关的照明灯可以保持恒定的亮度。另外，多样化的 LED汽车照明应用也需要不同的LED驱动器拓扑结构。部分汽车灯生产商希望能够有一个LED驱动平台可以适用于不同灯光系统的不同LED配置。升压/降压LED驱动器是大部分高亮度汽车灯光系统的理想驱动器解决方案。
　　LM3423(图3)是NS公司一款升压/降压LED驱动器芯片，它不仅可以提供快速的调光控制、可靠的保护和故障显示等功能，还可以配置升压、浮动降压及浮动的升压/降压LED驱动器，满足不同的LED车载驱动的要求。
　　图3 LM3423升压/降压应用原理图
　　用于LED背光系统的升压LED驱动器
　　在一般的应用情况下，我们都会采用升压恒流LED驱动器驱动多串数量较多的LED，采用这种配置的LED背光系统可为汽车仪表板及导航系统显示器提供背光。另外，汽车仪表板显示器必须加设调光控制功能，以便控制LED背光灯的亮度。如在周围环境较光亮时可以调高亮度，而在周围环境较暗时，可以调低亮度，以防驾驶者的眼睛无法适应急剧的亮度转变，影响驾驶安全。此外，具有PWM调光功能的控制器必须具有很好的对比度，即具有很好的线性调整度。
　　PWM信号是串脉冲信号，我们可以通过切换电流开关来控制脉冲的发射，令LED发出超过100Hz的闪光，这样在视觉上我们就会觉得亮度已减，因为人眼会将亮度过滤/平均化。调光功能的好坏是通过调光的占空比来实现的，如果器件的占空比很小，那么调光的范围就会较大，具有更好的线性度。通常有两种方法：一种是模拟的信号调光，另一种是PWM信号的调光。由于模拟调光是通过改变LED的电流实现的，当 LED的电流改变的时候，LED的颜色也会发生变化，所以我们通常会选用PWM调光作为亮度控制方法。采用这种方法时，LED要么导通，要么关断，不会使 LED的颜色发生变化。
　　LM3423可支持快速调光控制以及&0&停机电流功能，适用于汽车导航系统显示器以及仪表板的LED背光系统(图 4)。它可以确保流过每个灯的电流是一致的，在LED下方串接了一个MOS管作为调光控制的开关。其中，nDIM引脚负责执行输入欠压锁定以及PWM调光功能。每当输入PWM信号时，DDRV引脚便会驱动DIM N-FET，命令串联在一起的LED进行快速开关，以便控制亮度，调光控制频率可以高达50kHz。
　　图4 LM3423升压LED驱动器
　　图 5中展示的是调光效果对比，可以看到，在很低的占空比条件下，可以保持同样的开关，流过LED的电流是恒定的。图中显示的调光占空比是0.5%，输入电压为12V，LED的电流为100mA，驱动的数目为每串10个LED。这里的调光频率选择的是230Hz，当周围环境的亮度变暗时，汽车显示器的LED背光便会调低灯光的亮度。如果占空比很小，那么亮度就可以调得很低，在环境亮度很暗的时候，就不会觉得仪表盘的亮度很刺眼。
　　图5 LM3423调光控制效果对比
　　使用传统的升压模式的驱动器时会面临一个问题：不管控制器驱动工作与否，其输入和输出之间都一个通路，这种情况下，输入端的电池会对负载有个直流的通路，会造成漏电。当用于车载照明时，汽车在长时间不用的时候，有这个通路就会对电池进行放电。再次启动车辆时，就会发现电池没电了。另外一个问题是，输出端出现短路的时候，会对电池进行放电。即使主开关已经关闭，也不会对输出端的漏电产生影响。针对这种情况，要在输出端加入保险丝，防止出现短路。利用 LM3423可以解决这个问题，有效延长电池的使用寿命。若LED串与地连接，形成短路，由FLT引脚负责驱动的输入端P-FET会随即被关闭，从而令输入路径成为开路，避免了漏电问题。
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高工LED-领先的产业研究与传媒机构如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．摄像头的镜头相当于一个____透镜，它的工作原理与____（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似．如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽车是逐渐____（选填“靠近”或“远离”）摄像头．假如该光电测速仪的两光源之间的距离是6m，汽车通过两光源的时间是0.2s，该汽车是否超速违章？（该路段限速80km/h）答____．（填“是”“否”）-乐乐题库
& 凸透镜成像的应用知识点 & “如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄...”习题详情
210位同学学习过此题，做题成功率85.7%
如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．摄像头的镜头相当于一个凸&透镜，它的工作原理与照相机&（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似．如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽车是逐渐远离&（选填“靠近”或“远离”）摄像头．假如该光电测速仪的两光源之间的距离是6m，汽车通过两光源的时间是0.2s，该汽车是否超速违章？（该路段限速80km/h）答是&．（填“是”“否”）
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．摄像头的镜头相当于一个____透镜，它的工作原理与____（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似．如图乙和丙是...”的分析与解答如下所示：
凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；先根据速度公式求出汽车的速度，然后与最高速度比较即可确定．
解：摄像头与照相机的原理相同，应用了凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；根据图乙、丙两张照片可知，像逐渐变小，说明汽车逐渐远离摄像头；汽车的速度：v=st=6m0.2s=30m/s=108km/h＞80km/h，所以汽车已经超速．故答案为：凸；照相机；远离；是．
本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用以及速度公式的应用，关键是记熟成像规律，并搞清物距像距之间的关系．知道成实像时，物距越大，像越小，像距也越小．
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如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．摄像头的镜头相当于一个____透镜，它的工作原理与____（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似．如...
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经过分析，习题“如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．摄像头的镜头相当于一个____透镜，它的工作原理与____（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似．如图乙和丙是...”主要考察你对“凸透镜成像的应用”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
凸透镜成像的应用
【知识点的认识】【命题方向】利用凸透镜成像的规律解题，例如照相机：照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏．拍摄景物时，使景物到镜头的距离远大于二倍焦距．投影仪：幻灯片离镜头的距离在二倍焦距和一倍焦距之间．用强光照射幻灯片时，就可以在屏幕上得到倒立、放大的实像．为了使得到的像成为“正立”的，要把投影片上下颠倒放置．放大镜：把物体放在凸透镜的1倍焦距以内，能成正立的放大的虚像【解题方法点拨】识记凸透镜成像的规律，灵活解题．
与“如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．摄像头的镜头相当于一个____透镜，它的工作原理与____（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似．如图乙和丙是...”相似的题目：
图中的O1-O2代表透镜的主轴，S表示点光源，S'表示该点光源所成的像．据此能判断是凸透镜的图是（　　）
手持一个凸透镜，在室内的白墙和窗户之间来回移动（离墙要近些），在墙上看到了一个&&&&的像．这相当于&&&&的工作原理．
如图所示为凸透镜成像的一种情况，AB代表物体，A′B′代表物体经凸透镜所成的像，这种情况（　　）可用于放大镜观察物体可用于幻灯机放映幻灯片可用于照相机拍摄照片可同时用于照相和放映幻灯片
“如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄...”的最新评论
该知识点好题
1如图所示，a、b、c、d是凸透镜主光轴上的四个点，F为焦点．下列说法正确的是（　　）
2凸透镜的焦距是10cm，将物体放在主轴上距透镜中心25cm处，物体所成的像是（　　）
3（2013o遂宁）小红同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛光在光屏上成了一个清晰的像，如图，下列说法正确的是（　　）
该知识点易错题
1如图所示，a、b、c、d是凸透镜主光轴上的四个点，F为焦点．下列说法正确的是（　　）
2（2003o黄冈）小华参观展览会，在一个小展室里可见一个女导游在介绍商品，如图所示．试着与她握手，却发现是一个虚拟导游．可望而不可即．后来他发现这个女导游只是在一个玻璃屏风后倒立的电视机屏幕上经过处理的一个形象而已．则这个玻璃屏风是&&&&镜，这个虚拟导游是&&&&像（选填“虚”或“实”），电视机屏幕与玻璃屏风的距离应满足的条件是&&&&．
3把一物体放在凸透镜前，在凸透镜另一侧12cm处得到缩小的像，该凸透镜的焦距可能是（　　）
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LED在汽车照明系统中的应用
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