那么, LED 前灯为什么没有像用于其他形式汽车照明的 LED 那样流行起来呢? 答案当然是成本。可以取代 LED 前灯的其他产品包括:白炽灯、卤素灯或高密度放电 (HID) 氙气灯。可比 LED 灯的价格可能比卤素前灯 (1962 年首先在欧洲推出,但直到 1978 年才在美国得到采用) 高 100%,比 HID氙气灯 (要实现与 HID 氙气前灯可比的性能,需要一个比更低性能卤素灯价格高得多的 LED 解决方案) 高 1.5 倍。顺便提一句,首款 HID 氙气前灯出现于 1991 年的宝马 7 系列中。
一般而言,LED 前灯的亮度介于卤素灯和 HID 灯之间,但是 LED 灯的光线聚焦度高得多,而且还可以控制产生不同形状。此外,由于 LED 灯尺寸很小,因此允许使用各种摆放和安装方式,汽车制造商能够开发各种形状的 LED 灯和组装方法,以完美地与车型相配。尽管 LED 发光时不产生热量,但是通电时,在它们的发射器底部确实产生一定的热量,因此对相邻组件和连接电缆造成了潜在风险。由于这个原因,LED 前灯需要冷却系统 (例如散热器或风扇) 以避免熔化。此外,这类冷却系统位于发动机舱内,对于其他一些需要保持合适温度的系统而言,发动机舱不是个太凉爽的区域。这是 LED 前灯更难以设计、更难以在汽车中采用的另一个原因,也因此比 HID 灯价格更高。
不过,故事到这里还没讲完。美国行业媒体上最近刊登了一篇文章,文中称,奥迪已开始在高性能 R8 中提供可选激光远光灯。这种激光照明灯有一点非常出色,能够在前灯保持打开的情况下自我调节,使光线不落在前面行驶的车辆上,甚至多达前面 8 辆车。与 LED 前灯相比,奥迪的激光聚光灯可以照到 2 倍远的距离 (超过 500 英尺),从而为驾驶员提供了距离更远的可见度。
最新 IC 有助于 LED 前灯的采用
白炽灯要产生光输出,所需全部条件就是其灯丝中要有电流通过,与此不同,LED 需要专门的集成电路来驱动。
今天,LED 驱动器 IC 必须具有的一个关键性能特点是能够充分调光。LED 是用恒定电流驱动的,其 DC 电流值与 LED 亮度成比例。要通过控制 LED 电流改变 LED 亮度,有两种调光方法。第一种是模拟调光,通过降低恒定的 LED 电流值,成比例地降低 LED 的 DC 电流值。降低 LED 电流可能导致 LED 色彩改变,或者 LED 电流控制不准确。第二种方法是数字或脉冲宽度调制 (PWM) 调光。PWM 调光以等于或高于 100Hz 的频率接通和断开 LED,这样的变化人眼察觉不到。PWM 调光占空比与 LED 亮度成比例,而接通时的 LED 电流值保持在由 LED 驱动器 IC 设定的值,从而在高调光比时保持了 LED 颜色的恒定。在某些应用中,这种 PWM 调光方法可实现 3000 : 1 的调光比。