Ajuster la lumière pour la lumière de la voiture LED avec précision et facilement

- Dec 21, 2017-

20171212071236405.jpg Lorsque vous conduisez la nuit, vous ne pouvez pas penser aux phares et aux feux arrière de la voiture, mais je suis fasciné par beaucoup des éléments de conception dans ces systèmes d'éclairage:

Le styliste a conçu un contour et une forme de phare et de feu arrière incroyables pour stimuler le désir des consommateurs d'acheter

Les régulateurs gouvernementaux se concentrent sur la forme et la luminosité de la poutre

L'architecte du système détermine la source lumineuse et la fonction

Les ingénieurs en optique ont développé des réflecteurs et des propriétés de verre

L'ingénieur en mécanique sélectionne le matériau et conçoit la structure physique de la source lumineuse

Les ingénieurs électriciens conçoivent des circuits pour les sources lumineuses et communiquent avec les dispositifs électroniques embarqués.

Compte tenu des nombreuses disciplines impliquées dans la conception de l'éclairage, le processus de développement du produit final aura naturellement de nombreux choix de conception. Aujourd'hui, je veux parler des lumières LED.

Lumières LED

Comme avec l'éclairage domestique, les ampoules à incandescence sont utilisées plus souvent que l'éclairage extérieur. Comme les lumières à diodes électroluminescentes (DEL) deviennent plus courantes dans les maisons, elles sont devenues de plus en plus populaires sur le marché automobile. Les feux arrière et les feux de freinage à DEL sont des exemples. Les concepteurs utilisent souvent un ensemble partagé de chaînes de LED comme source de lumière pour les deux lumières. Lorsque le conducteur freine, les feux de freinage s'allument et les feux arrière faiblissent. Cette fonction est réalisée par le concepteur à travers la fonction de gradation du dispositif électronique qui pilote la source de lumière LED.

La figure 1 montre le schéma de principe des composants électroniques qui pilotent les phares à DEL et les feux arrière. LED.jpg

Figure 1: un schéma de principe d'une architecture typique qui pilote la LED d'éclairage d'une voiture.

Certaines considérations clés dans l'éclairage des phares à DEL et des feux arrière sont:

Lecteur de LED avec PWM: comme le montre la figure 1, le lecteur de LED, le circuit électronique qui fournit le courant à la LED, reçoit des signaux de modulation de largeur d'impulsion (PWM) du circuit de temporisation. Le signal PWM a un taux d'air qui contrôle le courant moyen parcouru par les entraînements LED, tandis que le courant moyen contrôle la luminosité de la source lumineuse LED. Ainsi, lorsque le conducteur freine, la lumière de la LED s'allume, tandis que la lumière est réduite seulement lorsque les véhicules environnants et les piétons sont sollicités. Les ingénieurs de conception électronique utilisent généralement le circuit intégré de minuterie (IC) 555 de TI pour générer des signaux PWM, et le circuit intégré de minuterie (IC) est largement utilisé dans les automobiles, l'industrie et de nombreuses autres industries.

La précision du rapport: le défaut du signal PWM basé sur 555 timer est le manque de précision. Les 555 paramètres de minuterie IC qui affectent le rapport d'espace sont différents dans différents circuits intégrés. Cela signifie que même si chaque composant de la conception est le même, un temporisateur 555 IC produit un taux de vide qui peut être différent de celui d'un autre CI 555. Dans la voiture, cela signifie que les feux sur les côtés gauche et droit peuvent être différents. Une façon de résoudre ce problème est de remplacer le 555 IC par un microcontrôleur pour le cristal comme source d'horloge, générant ainsi un signal PWM précis. Cependant, cette solution nécessite des composants plus coûteux et une programmation logicielle plus complexe. Une autre méthode consiste à calibrer la luminosité du feu arrière dans le processus de fabrication. Cependant, cette méthode nécessite un équipement électronique pour supporter l'étalonnage, de sorte que le temps de production requis est plus long et que le coût global du produit peut être augmenté.

Feedback: la troisième possibilité est d'utiliser le feedback. La figure 2 décrit cette approche. Le principe est simple: comparez PWM avec la valeur de référence exacte, puis réglez la sortie du circuit de la minuterie en conséquence. Cette méthode est simple et rentable. LED2.jpg

Figure 2: un retour est ajouté pour améliorer la précision du signal PWM généré par le circuit temporisateur TI 555.

Je suis sûr que vous allez demander: est-ce efficace? La réponse est oui! La conception de référence précise des variateurs LED à gradation PWM pour l'éclairage automobile comprend des détails de conception pertinents et des résultats de test.

J'espère que j'ai fourni un conseil utile pour les concepteurs d'éclairage de voiture. Je crois que l'adoption de la rétroaction pour améliorer la précision du rapport d'espace est plus simple et plus coûteuse que les autres méthodes. Maintenant, essayez-le et n'oubliez pas de me donner vos commentaires!