LED在汽車燈領(lǐng)域的應(yīng)用

1、 *職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHUNDE POLYTECHNIC畢 業(yè) 論 文題 目：LED在汽車燈領(lǐng)域的應(yīng)用系 （院）： 電子工程系 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級： 應(yīng)用電子 學(xué)生姓名： * 學(xué) 制： 3 年 學(xué) 號： 07130228 指導(dǎo)教師： * 專業(yè)負(fù)責(zé)人 * 起止時(shí)間：2010年03月2010年06月 目錄 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc264539166 目錄 PAGEREF _Toc264539166 h - 3 - HYPERLINK l _Toc264539167 摘 要 PAGEREF _Toc264539167 h - 5 - HYPERLIN

2、K l _Toc264539168 第一章 緒 論 PAGEREF _Toc264539168 h - 6 - HYPERLINK l _Toc264539169 1.1 課題介紹 PAGEREF _Toc264539169 h - 6 - HYPERLINK l _Toc264539170 1.2 課題設(shè)計(jì)的目的 PAGEREF _Toc264539170 h - 6 - HYPERLINK l _Toc264539171 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264539171 h - 7 - HYPERLINK l _Toc264539172 2.1 課題的技術(shù)方案 PAGEREF

3、_Toc264539172 h - 7 - HYPERLINK l _Toc264539173 2.2 LED的介紹 PAGEREF _Toc264539173 h - 7 - HYPERLINK l _Toc264539174 2.2.1 LED的概述 PAGEREF _Toc264539174 h - 7 - HYPERLINK l _Toc264539175 2.2.2 LED發(fā)光原理 PAGEREF _Toc264539175 h - 7 - HYPERLINK l _Toc264539176 2.2.3 LED的特性 PAGEREF _Toc264539176 h - 8 - HYP

4、ERLINK l _Toc264539177 2.2.3.1 極限參數(shù)的意義 PAGEREF _Toc264539177 h - 8 - HYPERLINK l _Toc264539178 2.2.3.2 電參數(shù)的意義 PAGEREF _Toc264539178 h - 8 - HYPERLINK l _Toc264539179 2.2.4 LED的分類 PAGEREF _Toc264539179 h - 9 - HYPERLINK l _Toc264539180 2.2.4.1 按發(fā)光管發(fā)光顏色分 PAGEREF _Toc264539180 h - 9 - HYPERLINK l _Toc2

5、64539181 2.2.4.2 按發(fā)光管出光面特征分 PAGEREF _Toc264539181 h - 9 - HYPERLINK l _Toc264539182 2.2.4.3 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 PAGEREF _Toc264539182 h - 10 - HYPERLINK l _Toc264539183 2.2.4.4 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分 PAGEREF _Toc264539183 h - 10 - HYPERLINK l _Toc264539184 2.2.5 LED的應(yīng)用 PAGEREF _Toc264539184 h - 10 - HYPERLINK l _Toc264

6、539185 2.2.6 發(fā)光二極管的檢測 PAGEREF _Toc264539185 h - 10 - HYPERLINK l _Toc264539186 2.2.6.1 普通發(fā)光二極管的檢測 PAGEREF _Toc264539186 h - 10 - HYPERLINK l _Toc264539187 2.2.6.2 紅外發(fā)光二極管的檢測 PAGEREF _Toc264539187 h - 11 - HYPERLINK l _Toc264539188 2.2.7 使用LED注意事項(xiàng) PAGEREF _Toc264539188 h - 11 - HYPERLINK l _Toc264539

7、189 2.3 LED在汽車燈領(lǐng)域的應(yīng)用 PAGEREF _Toc264539189 h - 12 - HYPERLINK l _Toc264539190 2.4 LED汽車燈的優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc264539190 h - 14 - HYPERLINK l _Toc264539191 2.4.1 LED汽車燈的優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc264539191 h - 14 - HYPERLINK l _Toc264539192 2.4.2 T10五面貼片LED汽車燈的優(yōu)勢 PAGEREF _Toc264539192 h - 14 - HYPERLINK l _Toc26453919

8、3 2.4.3 T10五面貼片LED汽車燈發(fā)光效果 PAGEREF _Toc264539193 h - 16 - HYPERLINK l _Toc264539194 第三章 硬件的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264539194 h - 17 - HYPERLINK l _Toc264539195 3.1 車燈電路原理圖的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264539195 h - 17 - HYPERLINK l _Toc264539196 3.2 車燈PCB的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264539196 h - 20 - HYPERLINK l _Toc264539197 3.3 PCB板

9、的工藝要求 PAGEREF _Toc264539197 h - 21 - HYPERLINK l _Toc264539198 工藝邊要求 PAGEREF _Toc264539198 h - 21 - HYPERLINK l _Toc264539199 3.3.2 PCB板上沖孔要求 PAGEREF _Toc264539199 h - 21 - HYPERLINK l _Toc264539200 3.3.3 元件排列要求 PAGEREF _Toc264539200 h - 22 - HYPERLINK l _Toc264539201 3.3.4 過波峰/焊錫要求 PAGEREF _Toc2645

10、39201 h - 23 - HYPERLINK l _Toc264539202 3.3.5 生產(chǎn)防呆性要求 PAGEREF _Toc264539202 h - 25 - HYPERLINK l _Toc264539203 3.4 LED汽車燈實(shí)物圖片 PAGEREF _Toc264539203 h - 26 - HYPERLINK l _Toc264539204 第四章 硬件測試 PAGEREF _Toc264539204 h - 28 - HYPERLINK l _Toc264539205 總結(jié)和歸納 PAGEREF _Toc264539205 h - 29 - HYPERLINK l _

11、Toc264539206 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc264539206 h - 30 - HYPERLINK l _Toc264539207 致 謝 PAGEREF _Toc264539207 h - 31 -摘 要本次設(shè)計(jì)是通過對目前市場上LED汽車燈的前景分析，對以往LED汽車燈進(jìn)行改進(jìn)與再次設(shè)計(jì)開發(fā)來達(dá)到更高技術(shù)含量的LED汽車燈產(chǎn)品。通過對以往LED汽車燈產(chǎn)品的電路和結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行分析與探討，最終采用支路限流，干路防反接與防高壓脈沖對燈損壞的設(shè)計(jì)方案，對產(chǎn)品的應(yīng)用性能進(jìn)行更新?lián)Q代。在本次設(shè)計(jì)中，我應(yīng)用了PROTEL軟件完成了電路原理圖和PCB的設(shè)計(jì)，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與組裝論證，

12、最后進(jìn)行測試并老化實(shí)驗(yàn)，最終一切符合設(shè)計(jì)要求。就這樣，一款更具競爭力的高檔LED汽車燈產(chǎn)品就面世了。關(guān)鍵詞：LED汽車燈、設(shè)計(jì)、技術(shù)、性能、競爭力第一章 緒 論1.1 課題介紹盡管新能源將逐步替代傳統(tǒng)能源，成為推動社會發(fā)展的主動力，但是，新能源的開發(fā)與利用往往是伴隨著新技術(shù)的誕生和進(jìn)步應(yīng)運(yùn)而生的。技術(shù)的不斷創(chuàng)新已經(jīng)使LED產(chǎn)業(yè)成為新能源利用的孵化器，從而備受國家和新能源企業(yè)的關(guān)注。作為LED應(yīng)用產(chǎn)品之一的LED汽車車燈，主要得益于低功耗、長壽命和響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的車用白熾燈相比，車用LED有很多突出的性能優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，壽命長。LED車燈的壽命理論上可達(dá)5萬小時(shí)，實(shí)

13、際壽命也可達(dá)到2萬小時(shí)，在車輛壽命期間一般無需更換，而比較好的車用白熾燈泡的壽命也就3000小時(shí)-5000小時(shí)；其次，節(jié)能。LED車燈可直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，環(huán)保節(jié)能效果良好，而白熾燈泡只能把電能的12%-18%轉(zhuǎn)化為光能。如一般應(yīng)用白熾燈的尾燈功率為21W，而應(yīng)用LED的尾燈功率僅為3W-5W；第三，無延遲。普通白熾燈泡的啟動時(shí)間一般在100毫秒-300毫秒，而LED的啟動時(shí)間僅為幾十納秒，啟動時(shí)間大大縮短。同時(shí)LED車燈具有光色選擇性大、耐震動和耐沖擊、低熱、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等白熾燈不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。而且我設(shè)計(jì)的這款LED車燈，運(yùn)用了更可靠的電路設(shè)計(jì)，及外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得這款產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)更美觀

14、，功能更好，效果突出，及安全性高。1.2 課題設(shè)計(jì)的目的1）因?yàn)槲覍@個(gè)課題設(shè)計(jì)非常感興趣，所以選擇親自動手去實(shí)踐；2）為了讓汽車燈的性能更加完善，結(jié)構(gòu)更合理，充分體現(xiàn)環(huán)保；3）也是為了在本次設(shè)計(jì)中學(xué)到更多的知識，無論是在硬件設(shè)計(jì)還是在調(diào)試中有更深一步的提升自己，挑戰(zhàn)自己；4）同時(shí)也是為了接觸不同規(guī)格的LED，掌握它們的特性，熟悉如何去運(yùn)用它，以達(dá)到學(xué)以致用。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 課題的技術(shù)方案我設(shè)計(jì)的這類LED汽車車燈，主要運(yùn)用了5050和3528貼片LED、4.8插件LED，它們的發(fā)光原理是一樣，但相關(guān)電參數(shù)與光參數(shù)就有所不同。在本次設(shè)計(jì)中，我通過對LED汽車燈電路的分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)，制作

15、出PCB，然后進(jìn)行組裝，最后測試?yán)匣_保LED汽車燈的性能，使LED汽車燈產(chǎn)品更加完善。2.2 LED的介紹 LED的概述圖1 LED剖面圖LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來（如圖1）。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會被

16、推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量。 LED發(fā)光原理 發(fā)光二極管是由-族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光，發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)m以內(nèi)產(chǎn)生。 LED的特性 .1 極限參數(shù)的意義1）允

17、許功耗Pm：允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞。 2）最大正向直流電流IFm：允許加在LED兩端的最大正向直流電流。超過此值可損壞二極管。3）最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。 4）工作環(huán)境topm：發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。 .2 電參數(shù)的意義 1）光譜分布和峰值波長：某一個(gè)發(fā)光二極管所發(fā)之光并非單一波長，其波長大體按圖2所示。 由圖可見，該發(fā)光管所發(fā)之光中某一波長的光強(qiáng)最大，該波長為峰值波長。 圖 2 光譜分布和峰值波長2）

18、發(fā)光強(qiáng)度IV：發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度通常是指法線（對圓柱形發(fā)光管是指其軸線）方向上的發(fā)光強(qiáng)度。若在該方向上輻射強(qiáng)度為（1/683）W/sr時(shí)，則發(fā)光1坎德拉（符號為cd）。由于一般LED的發(fā)光強(qiáng)度小，所以發(fā)光強(qiáng)度常用坎德拉(mcd)作單位。 3）光譜半寬度：它表示發(fā)光管的光譜純度。是指圖2中1/2峰值光強(qiáng)所對應(yīng)兩波長之間隔。 4）半值角1/2和視角：1/2是指發(fā)光強(qiáng)度值為軸向強(qiáng)度值一半的方向與發(fā)光軸向（法向）的夾角。半值角的2倍為視角（或稱半功率角）。 IFm以下。 6）正向工作電壓VF：發(fā)光二極管的正向工作電壓是在給定的正向電流（一般是在IF=20mA時(shí)）下測得的。發(fā)光二極管正向工作電壓VF在

19、1.43.2V。在外界溫度升高時(shí)，VF將下降。 7）V-I特性：發(fā)光二極管的電壓與電流的關(guān)系可用圖4表示。 在正向電壓正小于某一值（叫閾值）時(shí)，電流極小，不發(fā)光。當(dāng)電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。由V-I曲線可以得出發(fā)光管的正向電壓，反向電流及反向電壓等參數(shù)。 圖 4 V-I特性曲線圖2. LED的分類 .1 按發(fā)光管發(fā)光顏色分 按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中還包含二種或三種顏色的芯片。 根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射

20、四種類型。散射型發(fā)光二極管可做指示燈用。 .2 按發(fā)光管出光面特征分 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為3mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。國外通常把3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把的記作T-1（1/4），把5mm的記作T-1（3/4）。 由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。從發(fā)光強(qiáng)度角來分有三類： 1）高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。 2）標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用，其半值角為2045。 3）

21、散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為4590或更大，散射劑的量較大。 .3 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 .4 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強(qiáng)度100mcd）；把發(fā)光強(qiáng)度在10100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。 除上述分類方法外，還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。 LED的應(yīng)用 由于發(fā)光二極管的顏色、尺寸、形狀、發(fā)光強(qiáng)度及透明情況等不同，所以使用發(fā)光二極管時(shí)應(yīng)根據(jù)

22、實(shí)際需要進(jìn)行恰當(dāng)選擇。由于發(fā)光二極管具有最大正向電流IFm、最大反向電壓VRm的限制，使用時(shí)，應(yīng)保證不超過此值。為安全起見，實(shí)際電流IF應(yīng)在0.6IFm以下；應(yīng)讓可能出現(xiàn)的反向電壓VR小于最大反向電壓。 LED被廣泛用于各種電子儀器和電子設(shè)備中，也可作為電源指示燈、電平指示或微光源之用。紅外發(fā)光管常被用于電視機(jī)、錄像機(jī)等遙控器中。 發(fā)光二極管的檢測 .1 普通發(fā)光二極管的檢測 1）用萬用表檢測。利用具有10k擋的指針式萬用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。正常時(shí)，二極管正向電阻阻值為幾十至200k,反向電阻的值為。如果正向電阻值為0或?yàn)?，反向電阻值很小或?yàn)?，則易損壞。這種檢測方法，不能實(shí)地看到

23、發(fā)光管的發(fā)光情況，因?yàn)?0k擋不能向LED提供較大正向電流。 如果有兩塊指針萬用表（最好同型號）可以較好地檢查發(fā)光二極管的發(fā)光情況。用一根導(dǎo)線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。余下的“-”筆接被測發(fā)光管的正極（P區(qū)），余下的“+”筆接被測發(fā)光管的負(fù)極（N區(qū)）。兩塊萬用表均置10擋。正常情況下，接通后就能正常發(fā)光。若亮度很低，甚至不發(fā)光，可將兩塊萬用表均撥至1若，若仍很暗，甚至不發(fā)光，則說明該發(fā)光二極管性能不良或損壞。應(yīng)注意，不能一開始測量就將兩塊萬用表置于1，以免電流過大，損壞發(fā)光二極管。 2）外接電源測量。用3V穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬用表（指針式或數(shù)字式皆可）

24、可以較準(zhǔn)確測量發(fā)光二極管的光、電特性。如果測得VF在1.43.2V之間，且發(fā)光亮度正常，可以說明發(fā)光正常。如果測得VF=0或VF3V，且不發(fā)光，說明發(fā)光管已壞。 .2 紅外發(fā)光二極管的檢測 由于紅外發(fā)光二極管，它發(fā)射13m的紅外光，人眼看不到。通常單只紅外發(fā)光二極管發(fā)射功率只有數(shù)mW，不同型號的紅外LED發(fā)光強(qiáng)度角分布也不相同。紅外LED的正向壓降一般為1.32.5V。正是由于其發(fā)射的紅外光人眼看不見，所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結(jié)正、反向電學(xué)特性是否正常，而無法判定其發(fā)光情況正常否。為此，最好準(zhǔn)備一只光敏器件（如2CR、2DR型硅光電池）作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的

25、變化情況。來判斷紅外LED加上適當(dāng)正向電流后是否發(fā)射紅外光。 使用LED注意事項(xiàng)1）焊接溫度在260度左右，時(shí)間控制在3S以內(nèi)，焊接點(diǎn)離膠體底部在以上，電烙鐵一定要接地。2）焊接時(shí)最好先焊發(fā)光管的負(fù)極，再焊發(fā)光管的正極。3）請務(wù)帶電焊接LED。4）通電的情況下，避免在80以上高溫作業(yè)，如有高溫作業(yè)一定要做好散熱。5）防靜電：a、所有與藍(lán)、綠、白、紫LED相關(guān)作業(yè)人員一定要做好防靜電措施，如：帶靜電環(huán)、穿靜電衣、靜電鞋。b、帶有線靜電環(huán)時(shí)，靜電環(huán)一定要接地，并且地線與市地線電位差不超過5V或者阻抗不超過25歐。c、作業(yè)機(jī)臺及作業(yè)桌面均需加裝地線。6）使用LED時(shí)電流最好不要超過20MA，最好使用

26、15-18MA的電流。7）安裝LED時(shí)，建議用導(dǎo)套定位，務(wù)必不要在引腳變形的情況下安裝。8）在焊接溫度回到正常以前，應(yīng)避免LED受到任何震動或外力。9）如需清潔LED，建議用超聲波清洗LED，如暫時(shí)沒有超聲波清洗機(jī)可暫用酒精代替，但清潔時(shí)間不要超過一分鐘。注：勿用有機(jī)溶劑（如丙酮、天那水）清洗或擦拭LED膠體。以免造成LED發(fā)光不正常或膠體內(nèi)部破裂，導(dǎo)致LED內(nèi)部金線與晶片過接破壞。10）LED在彎腳或折腳時(shí)請不要離膠體太近，應(yīng)與膠體保持3MM以上距離，否則會使LED膠體里面支架與金線分離，管腳在同一處的折疊次數(shù)不能超過三次，彎腳彎成90，再回到原位置一次。2.3 LED在汽車燈領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)在

27、汽車照明燈巳有白熾燈、鹵素?zé)?、氙燈等。但近年慢慢流行LED做指示燈，例如LED剎車燈,LED轉(zhuǎn)向燈等。為什么近年來會興起用LED汽車燈代替白熾燈呢？原來，LED汽車燈與白熾燈比較有顯著的優(yōu)點(diǎn)。一是壽命長，一般可達(dá)幾萬乃至十萬小時(shí)。有人認(rèn)為如果未來的汽車照明燈使用LED，在整個(gè)汽車使用期限內(nèi)將不用更換燈具。二是非常節(jié)能，比同等亮度的白熾燈起碼節(jié)電一半以上。三是光線質(zhì)量高，基本上無輻射，屬于“綠色”光源。四是LED的結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部支架結(jié)構(gòu)，四周用透明的環(huán)氧樹脂密封，抗震性能好。五是無須熱啟動時(shí)間，亮燈響應(yīng)速度快（納秒級），適用于移動速度快的物體使用。六是適用電壓在6-12伏特之間，完全可以應(yīng)用在汽

28、車上。七是LED占用體積小，設(shè)計(jì)者可以隨意變換燈具模式，令汽車造型多樣化。汽車廠商青睞LED，完全是LED本身的優(yōu)點(diǎn)所決定的。在90年代，有些新型的國產(chǎn)汽車儀表上也巳采用LED，主要用于充電指示，后來還有顯示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速狀況的，例如湖北襄樊生產(chǎn)的一種組合儀表上，里程表旁邊豎一排LED，當(dāng)司機(jī)踩油門時(shí)LED排燈就從下至上依次點(diǎn)亮，當(dāng)松油門時(shí)LED排燈就從上至下依次熄滅，頗醒目好看。90年代中，我國利用LED做高位剎車燈并在汽車上安裝，由于LED亮燈快，能及早讓尾隨后面的汽車司機(jī)知道前方車輛的行駛狀況，減少汽車追尾碰撞事故的發(fā)生。在2004年北京車展上，法國雷奧公司展示了用四只LED做成的高位剎車燈

29、技術(shù)，還有用LED霧燈，LED轉(zhuǎn)向燈等。這種LED技術(shù)適用于所有尾部燈功能。而在福特汽車展臺上，面向今后中國市場的?？怂梗‵ocus）概念車前燈和后燈都采用了LED汽車燈。有人預(yù)測，今后幾年LED的發(fā)光功率和成本這兩大瓶頸將得到解決。這樣，不但汽車照明，甚至整個(gè)照明行業(yè)都會發(fā)生重大的變革。LED汽車燈具的基本結(jié)構(gòu)由五部分組成：1.LED陣列；2.反光鏡；3.配光鏡；4.散熱器；5.驅(qū)動電路。 LED汽車燈具的發(fā)展直接與LED光源的發(fā)展相關(guān)聯(lián)。半導(dǎo)體電致發(fā)光現(xiàn)象早在1907年就發(fā)現(xiàn)，由于光很弱，批量生產(chǎn)困難而進(jìn)展緩慢。1968年美國孟山都公司推出光強(qiáng)超過20mcd的GaAsp/GaAs結(jié)構(gòu)的紅色

30、LED，以此為突破點(diǎn)，大大加快了LED的發(fā)展。接著相繼研制出光強(qiáng)達(dá)1000mcd的紅、黃、綠的LED，在儀表、電信的信號指示燈上獲得了初步的應(yīng)用，形成了LED早期的應(yīng)用市場。但由于其光強(qiáng)度、光衰減等性能指標(biāo)問題還無法在汽車燈具中獲得廣泛應(yīng)用。直到1990年美國HP公司、日本東芝公司推出光強(qiáng)超過1000mcd的InGaAlP/GaAs結(jié)構(gòu)的紅、黃色高亮度LED和1993年日本日亞公司發(fā)明InGaN/Al2O3蘭、綠色高亮度LED為標(biāo)志，從技術(shù)上和批量生產(chǎn)上為汽車燈具光源LED化鋪平了道路。1985年LED汽車信號燈首次出現(xiàn)在客車上，1986年Nissan300zx型汽車上使用LED高位制動燈標(biāo)志

31、著LED汽車燈具時(shí)代正式開始。國際上著名汽車品牌如寶馬、凱迪拉克、別克、大眾、福特、奔馳、豐田、三菱、馬自達(dá)和斯柯達(dá)等先后推出LED汽車燈具。LED汽車照明每年以二位數(shù)的速度在增長，2005年產(chǎn)值已達(dá)5.46億美元，占世界LED應(yīng)用的14%。中國于2000年在上海大眾桑塔納2000型上首先使用LED高位制動燈。我國LED汽車燈具每年以70%-80%的速度在增長，2006年的產(chǎn)值超過億元，在最近的二年中，產(chǎn)值更是翻了一翻。 目前，國際上LED汽車前照燈處在研發(fā)過程之中，已有概念燈具推出，尚無商品。除LED前照燈以外，均已商品化，并已進(jìn)入車燈的智能化控制時(shí)期。我國汽車燈具LED化、智能化水平約與國

32、際水平相差五年。未來LED將隨著LED質(zhì)量提高、價(jià)格下降，在汽車中獲得更廣泛的應(yīng)用。2.4 LED汽車燈的優(yōu)點(diǎn) LED汽車燈的優(yōu)點(diǎn) 1）長壽命：壽命5-10萬小時(shí)，一般在車輛壽命期內(nèi)無需更換；2）省錢：原車配的是白熾燈，一個(gè)就21瓦； HYPERLINK :/ dingjuled / t _blank 汽車LED燈一個(gè)只有1瓦多。全車一共少100多瓦呢！節(jié)電也就是節(jié)油,五年由此節(jié)油少100升；3）免罰單：由于LED的超長壽命，就避免了因燈具突然缺失而招至的罰單；4）電路安全：愛車照明電路中電流從十幾安培降低到不到1安培，電路著火的可能大大減少；5）行車安全：由于點(diǎn)亮速度快，給后車的制動時(shí)間長，

33、據(jù)測百公里時(shí)速，能讓后車縮短剎車距離。（從您剎車到白熾燈點(diǎn)亮要幾百毫秒，LED燈只要幾十納秒）拒絕被追尾。6）高亮度：相比傳統(tǒng)燈泡，LED顏色更純正、亮度更高且持久不褪色，有更好的警示作用；7）強(qiáng)度高：LED的抗震性、耐沖擊性也遠(yuǎn)優(yōu)于普通燈泡，而且有體積小、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 T10五面貼片LED HYPERLINK :/ dingjuled / t _blank 汽車燈的優(yōu)勢1）T10五面貼片外型小巧，360度發(fā)光且顏色均勻；2）超高亮,能在（-30to+85）的溫度范圍內(nèi)長期使用；3）此款T10貼片LED車燈反應(yīng)速度快，微秒內(nèi)即可發(fā)光4）用途廣乏：用于汽車及卡車邊燈， HYPERLINK

34、 :/ dingjuled /Product/product-0001,0020,0027.shtml o 點(diǎn)擊查看關(guān)于LED指示燈的相關(guān)信息 t _blank LED指示燈，LED示寬燈,LED車門燈等，各種車型均可適用；5）技術(shù)參數(shù)如下(A)光電指數(shù) 在室溫25：發(fā)光顏色順向電壓/V整體發(fā)光強(qiáng)度/LM單顆LED的亮度/LM波長/nm發(fā)光角度/deg色溫/KWhite123000-5000無1506000-6500測試條件測試電壓：14V DC電流：65-68mA功率:1W反向電流: 0.01mA; 反向電壓=15V(B) 標(biāo)準(zhǔn)最大值評定結(jié)果 在室溫25參 數(shù)MAX（最大值）UNIT（單位）

35、持續(xù)正向電流200mA脈沖電流（工作循環(huán)1/10脈沖寬度0.1ms）200mA反向電壓15V工作溫度-30 to +85存儲溫度-40 to +100管腳焊接溫度在5秒內(nèi)260以下焊接 T10五面貼片LED汽車燈發(fā)光效果第三章 硬件的設(shè)計(jì)3.1 車燈電路原理圖的設(shè)計(jì)圖一 LED汽車燈原理圖A圖二 LED汽車燈原理圖B圖三 LED汽車燈原理圖C圖四 LED汽車燈原理圖D以上為車燈常用電路,如圖一，在每一支路都串一電阻，該電阻起到限流作用，使每一串的電流基本一致，確保LED不容易被損壞，在正負(fù)輸入兩端串一開關(guān)二極管的作用是，泄流保護(hù)作用，因?yàn)槠囋谄饎拥囊凰查g，會有一瞬間逆程脈沖高壓，通過開關(guān)二極

36、管，能把瞬間大電流泄放掉，從而保護(hù)LED。圖 與圖在負(fù)極接一個(gè)二極管的作用是一樣的，是為了防止反接對LED產(chǎn)生損壞。圖中接一個(gè)整流橋的作用是使接入線的正負(fù)不用區(qū)分，方便操作。3.2 車燈PCB的設(shè)計(jì)圖一 LED汽車燈PCB圖A圖二 LED汽車燈PCB圖B圖三 LED汽車燈PCB圖C3.3 PCB板的工藝要求工藝邊要求1）有加AI孔的板邊要求寬度為5MM，無加AI孔要求寬度為3MM。2）如PCB形狀是有規(guī)則的長方型或正方型，除非特殊情況，建議不加板邊，此時(shí)AI孔放在板上空余的地方，以節(jié)約成本。3）V-CUT槽深度符合不斷板、易分板要求，一般為板厚的三分之一（單邊槽）；若PCB板密板且小，V-CU

37、T槽多，槽深度要求為板厚的5分之2適宜。3.3.2 PCB板上沖孔要求1） 鑼絲孔直徑為3MM（或按具體情況而定），在元件面需加直徑為8MM白色圓形絲印，絲印范圍內(nèi)不能布元件（如需要，在錫面加黑色絲?。蛔⒁赓N片IC腳、LCD腳不要靠近鑼絲孔，要求離開10MM以上。避免產(chǎn)品裝配打鑼絲時(shí)造成PCB變形使元件腳脫焊，影響功能。2） AI定位孔直徑為4MM，孔中心到板邊緣距離建議用5MM，特殊情況，可在大(等)于4MM，小(等)于15MM范圍內(nèi)定點(diǎn)；同一拼板必需要有3個(gè)以上AI定位孔。AI定位孔360度范圍，AI定位孔中心距離18mm范圍內(nèi)一般不放置AI元件，當(dāng)單個(gè)PCB板長度超過200mm時(shí)，AI

38、定位孔需要加在最長的那條邊兩端，AI定位孔如定在PCB板靠角且不用的角板地方，要保證有2-3個(gè)郵票孔，防AI時(shí)掉板。3） 測試定位孔、定位槽要注意裝配時(shí)推動定位范圍內(nèi)不能有元件排布，郵票孔殘留凸面如有影響裝配，需在PCB凹進(jìn)去2MM的地方開郵票孔；測試定位孔直徑統(tǒng)一定，如PCB板空間限制或借用鑼絲孔，孔徑范圍應(yīng)在至；定位孔在PCB板上取點(diǎn)，左、右，上、下不要對稱，防止測試時(shí)反方向裝機(jī)板。 元件排列要求1） 立式元件引腳要排除有相碰短路的隱患，并要印上元件本體位置相應(yīng)的絲印(白色圓圈)；倒臥的元件，必須要印上相應(yīng)的倒臥絲印，并明確倒臥方向；需打膠固定的元件，必須要印上相應(yīng)的打膠絲印。2） 排插座

39、缺口統(tǒng)一向外（絲印要印上），IC定位要有明顯標(biāo)志，（如圓點(diǎn)“”、“1”等符號），方便辨別。3） 大功率及需散熱的元件（例如保險(xiǎn)絲電阻、可控硅等）不要貼板，必要時(shí)在相應(yīng)的發(fā)熱元件的位置對PCB板沖孔散熱，并且和相鄰的元件要有間隙；要求按特定方向安裝的元件（例如滾動開關(guān)）則必須要貼板或按要求固定。4） 穿線孔及后焊引線孔盡量排在PCB上低元件及空間寬的地方，并有稍大的虛圈、字母絲印標(biāo)識，例如L、N、R（紅線）等。5） 發(fā)聲類元件，例如蜂鳴器，基本上是后焊元件，要排放在板邊，容易作業(yè)；如果同一塊PCB板上有蜂鳴器和滾動開關(guān)，例如電燙斗產(chǎn)品，建議蜂鳴器用引線結(jié)構(gòu)，引腳直插貼PCB板，相距太近，發(fā)聲時(shí)振

40、動會影響滾動開關(guān)，產(chǎn)生誤動作。6） 數(shù)碼管、支架等元件因拼板的關(guān)系，有可能在相同的位置而互相干擾，插件時(shí)插不貼板而形成浮件，后焊要浪費(fèi)人力壓件，注意板與板間要預(yù)留足夠的板邊。7） 帶方向性的元件（LED、電解、三極管等），排板時(shí)元件極性方向需一致。8） 支架，電子板中如有需要墊高的元件（如LCD、數(shù)碼管、LED之類）定高度時(shí)，請開支架模（且要求帶定位扣），或要求元件供應(yīng)商在元件增加支撐腳（如數(shù)碼管殼體加25MM以內(nèi)都很方便），支撐腳前后大小要有差別、區(qū)分（用于分方向作參照），盡量不用海綿墊、橡膠墊等易變形物料。裝支架后如果影響插裝LCD等元件后焊作業(yè)，要求支架要有合理的結(jié)構(gòu)，必要時(shí)要分體成兩個(gè)

41、支架；兩個(gè)以上的LED要連體定位柱，要求LED的引腳必須外露，能目視情況下對PCB板元件孔插件，不能增加作業(yè)難度；另外部分需在錫面安裝的支架或防水（蒸汽）罩要注意和AI元件腳（跳線、電阻、二極管、穩(wěn)壓管等，腳是彎的）保證有的距離。9） LCD引腳多，插時(shí)整排引腳末端要先輕壓在PCB板上，使引腳統(tǒng)一成一直線，再推移動插入元件孔的裝配特點(diǎn)，LCD引腳一邊不能有高元件，影響插件。10）PCB板拼板大小，長、寬尺寸在小于200MM左右適宜。11）元件分布應(yīng)均勻合理，可操作的前提下，采用座標(biāo)格排列方式，元件孔圓心在同一直線上，盡量靠緊，減少AI機(jī)插件移動時(shí)間；產(chǎn)品元件的排版采取同一方向，元件且和AI孔排

42、列方向平行為最好,減少AI轉(zhuǎn)臺的時(shí)間,可以提升AI機(jī)25%的效率. 過波峰/焊錫要求1） 插座、直插IC腳，排線等焊盤密集的元件，過波峰方向需與焊盤排列方向垂直，過板方向要有絲印注明；PCB過波峰的兩邊夾板邊緣到板中間方向3MM范圍不能有元件,如果元件太靠近板邊,在插件和過波峰時(shí)因元件頂在鏈條上造成元件跳件或過波峰機(jī)后易造成元件高蹺。2） 走錫槽要求：后焊元件在加開走錫槽時(shí)請根據(jù)焊盤的大小及元件引腳上錫情況進(jìn)行開走錫槽，一般背光源、LCD等焊盤的焊盤都加開的走錫槽，3mm的焊盤都加開焊盤，3mm的焊盤（例如電磁爐強(qiáng)電元件IGBT、整流橋堆腳等）開的走錫槽；開走錫槽需要注意方向，要和過波峰方向一

43、致，一般走錫槽開在放烙鐵焊接的反方向比較容易上錫，后焊元件的引腳焊盤3MM范圍內(nèi)不要有焊盤，LCD后焊焊盤軸線方向離頭、尾5MM不要有焊盤，否則會影響拖錫作業(yè)。3） 雙面板過孔，盡量不要用后焊元件焊盤或比較容易損壞又不好拆卸的元件焊盤做為過孔，請?jiān)谕痪€路上選取某個(gè)點(diǎn)加過孔，后焊元件焊盤或比較容易損壞及不好拆卸的元件，焊盤孔中間不要沉銅，此種做法可以方便當(dāng)出現(xiàn)不良元件時(shí)，好拆裝更換元件，并且后焊元件還可以加走錫槽。PCB在使用過孔時(shí)過孔的直徑需，主要作用為防止PCB生產(chǎn)商做板時(shí)工藝不成熟造成的過孔不通現(xiàn)象。4） 焊盤，普通元件按標(biāo)準(zhǔn)封裝處理，后焊類元件（例如貼片IC四個(gè)角的腳、LCD頭尾引腳）

44、需要增加偷錫焊盤（焊盤需與邊緣焊盤連在一起，不能隔開單獨(dú)放置，以防定IC時(shí)定錯腳位），方便拖焊；預(yù)留元件焊盤不能露銅，PCB底層不在同一線路上的焊盤必須大于，若間距1mm需要加寬的阻焊絲印，大引腳元件或端子要使用梅花焊盤，個(gè)別開關(guān)類元件四個(gè)引腳，可能只用兩個(gè)引腳，但必須保證有3個(gè)焊盤，防止元件不平穩(wěn)、高蹺。受外力影響的插座，開關(guān)，電位器腳，單獨(dú)的焊盤，要注意銅箔要盡量足夠大，否則受力或壓件時(shí)會起銅箔，產(chǎn)生不良。5） 強(qiáng)電導(dǎo)電帶，在PCB板上露銅寬度5MM，應(yīng)采用雙帶露銅波峰上錫，避免再用人工補(bǔ)錫。6） 銅箔走線，大面積鋪銅需要使用網(wǎng)格（防止過波峰時(shí)綠油起泡），銅箔離板邊緣不能少于1MM；強(qiáng)電與

45、強(qiáng)電（）、強(qiáng)電與弱電（）之間的安全距離必須保證；高頻振蕩元件（例如晶振類及電容）盡量靠近IC外，且要求走線要平衡走，地線要和IC共地；低頻強(qiáng)電產(chǎn)品，分布電容影響較小，故走線時(shí)要求盡量少用跳線，以減少成本；信號線要注意防干擾，不要經(jīng)過變壓器等磁性較強(qiáng)的元件底部。此外，走線間間隙需大于0.3,走線間不要遺留空余的銅箔，要留也要與左右保持足夠的間隙（）,防止線路連銅。盡管供應(yīng)商承諾0.2就可以，但往往由于工藝的問題做出的板多有連銅現(xiàn)象）。距鑼絲孔邊緣2MM范圍內(nèi)不能布銅箔走線，因?yàn)橛胁簧貾CB板固定鑼絲和外殼鑼絲共用，整機(jī)打高壓測試時(shí)通不過（爬電距離不足夠，漏電），如非這種情況，銅箔走線到鑼絲孔邊緣

46、必須1MM，且銅箔走線寬度大于1MM。 生產(chǎn)防呆性要求1） H端子要用250型號，和L、N端子187型號區(qū)分；無法分別使用的話，H端子要和L、N端子垂直擺設(shè)，特別絲印區(qū)分。2） 控制線和L線（棕色）、N線(黑色)要有顏色區(qū)分，除非特殊要求，盡量不要用白色線，裝配時(shí)很容易和白色的纖維線（連保險(xiǎn)絲）搞混。3） 大元件（如數(shù)碼管、X2電容等）底下不能放元件。4） 支架如是配套左、右分開，前后有區(qū)別的，PCB板和支架都要有不對稱的定位孔和點(diǎn)。5） 絲印方面，除具備常規(guī)要有的絲印外，LED、穩(wěn)壓管、蜂鳴器等有極性的元件，要有相應(yīng)的極性絲印。玻璃封裝開關(guān)二極管IN4148和3.1V、3.6V穩(wěn)壓管等，穩(wěn)壓管（5.1V、5.6V等），三極管（8050、8550等）外觀易混淆容易出錯，PCB板上要印上相關(guān)5.1V、8050等絲印。功能開關(guān)在對應(yīng)的位置其功能（例如HOUR、MIN、PROG、ON、OFF等）也要印上PCB板上，要求插件后看板也能看得出來。6） 顏色區(qū)分，外型相似，帶行程、扣位的開關(guān)和無帶行程、扣位的開關(guān)用在一塊PCB板上，元件要用不同顏色區(qū)分；同一PCB板上，有兩個(gè)以上外型完全相同、功能不同的插座，元件要用不同顏色區(qū)分。7） 較大的PCB板元件面、錫面需用絲印區(qū)域分開，方便補(bǔ)焊及外觀檢查，安規(guī)元件絲印外露，方便直觀檢查和避免混料現(xiàn)象。8） 電源板和控制板