矩阵LED大灯将成为汽车行业的发展趋势

前照灯设计的演变

自汽车诞生以来，煤油灯（1886-1904）最初用于照明。头灯的设计总比什么都没有要好。所谓的头灯只是挂在车上的煤油灯，实际上没有任何功能。随着时代的变化，由于煤油灯的发光功率较低，煤油灯很快被乙炔灯（1905-1925）取代。随着电灯的发展和灯泡耐久性的提高，乙炔灯及其缺陷逐渐退出了灯具历史阶段，被日益成熟的白炽灯所取代。

然而，白炽灯的发光功率通常不高，因此更多的节能卤素灯应运而生，并逐渐成为汽车前照灯的主流。然而，鉴于白炽灯系列亮度低、功耗大、使用寿命短等缺点，专业灯具制造商海拉在20世纪90年代将更高亮度的氙气灯推向市场，改进了爱迪生发明的钨丝发光原理，并用高压惰性气体填充石英管以取代传统灯丝，使氙气灯成为高亮度前照灯的首选。

氙气大灯之后是LED大灯，目前尚未广泛使用。虽然LED前照灯出现在许多概念车上，但由于技术、成本和法规等因素，它们仅在最近几年才用于汽车。

LED大灯的优点

目前，仍在使用的前照灯主要包括卤素灯、氙气灯和新兴的LED灯。其中，卤素灯具有发光效率低、发热量高、亮度相对较低等缺点，通常是低档车的标准，因此难以满足当前车主的需求。此外，卤素灯的使用寿命相对较短。在正常情况下，卤素灯泡的使用寿命可能长达约1000小时。此外，由于其外观不灵活，卤素灯只能制成双圆灯，从而限制了灯具的形状。

高亮度氙气灯是目前高端汽车使用的主流大灯。然而，由于光浓度低和亮度过高，氙气灯很容易使相反方向行驶的车辆驾驶员眼花缭乱，从而引发事故。此外，它们的透光性较差。在雾天、结冰和下雪的天气中，氙气前照灯的穿透力非常弱。氙气灯的另一个最致命的缺陷是延迟效应，这是氙气前照灯工作原理的结果。点燃氙气灯需要2到4秒。当车辆高速行驶时，喇叭通常是无用的，因此有必要使用前照灯来“炫目”相反方向行驶的车辆的驾驶员。然而，在紧急情况下，依靠氙气大灯的帮助将很慢。

新兴的LED灯具有非常高的发光效率的优势。LED灯通过LED将电能直接转换为光能，因此LED灯也称为冷光源。其工作温度通常为50至70℃℃与普通汽车灯泡相比，其功耗仅为1/10左右。因此，它们可以更好地降低油耗，并保护汽车电路不被过大的负载电流烧坏。此外，LED灯的亮度与氙气灯相似。此外，它们的节能性能稳定，相对环保。它的光谱中没有紫外线和红外线。此外，前照灯由多个LED组合而成，因此，形状设计有许多选项，既酷又美观。此外，它的使用寿命很长，高达50000小时，并且它具有广泛的色温范围，从高色温到雾灯。其高反应速度使其能够立即点亮，从而成为目前最有前途的前照灯技术。

夜间视力低下是造成车祸的主要原因

前照灯是汽车中最重要的部件之一，因为错误使用前照灯造成的事故约占所有汽车事故的40%。据不完全统计，世界上约60%的交通事故发生在夜间。2013年，中国夜间行车事故死亡人数为5万人，约占交通事故死亡总人数的50%。其中，从晚上7点到次日早上6点，死亡人数占总死亡人数的一半以上。由此可见，夜间视力差是交通事故的主要原因。

夜间发生如此多车祸的原因不仅包括驾驶不良的人为因素，还包括汽车照明对安全驾驶的影响。约22%的交通事故发生在能见度低的情况下，即许多事故是由于车辆照明的宽度和距离有限、灯光昏暗、驾驶员无法清楚地看到前方的障碍物，以及在驾驶时无法及时刹车和避开障碍物造成的。因此，采用高亮度的自适应远光矩阵LED前照灯和根据路况变化的自动灯光类型已成为汽车前照灯的新发展趋势。

自适应前照灯具有智能照明功能

ADB前照灯是一种智能远光控制系统，可根据路况自适应改变远光类型。它通过特殊的光学模块和电子控制，将一个完整的远光光斑转换为由多个光学照明区组成的远光光斑。当车辆和行人等目标出现在道路上时，由传感器（摄像机）和驱动电路组成的控制系统将关闭或使一些远光照明区域变暗，从而避免使照明目标眩目，并确保远光照明清晰。

此外，ADB系统可以根据汽车的驾驶状态、环境状态和道路上其他车辆的状态自动为驾驶员打开或关闭远光灯。同时，ADB系统与车辆中的控制系统结合，可以在汽车转向时调整和改变灯光的方向，使灯光控制更加方便和舒适。它甚至可以设置各种灯光模式，如城镇模式、乡村道路模式、高速模式、曲线模式等，以满足更复杂道路条件的需要。

出色的矩阵前照灯解决方案

为了加快ADB系统的客户开发，Arrow推出了矩阵大灯解决方案，其中完整的软件和硬件设计于2020年完成，ADB控制将于2021实现（通过与Arrow的IDH合作）。目前支持多达60个LED控制，直流9V至18V输入，高达60W输出，使用5串x 12个LED，每个通道高达1.5A，在远光模式下效率大于82%@1A，升压/降压输出电压由软件设置，带有车身控制模块（BCM）和通过CAN接口互连，支持分段和矩阵切换，用于全面的系统诊断和LED串保护，并优化EMI性能。目前，Arrow已内置6套演示系统，可用于初步客户评估，并计划在2021第一季度再制造30套，以进一步推动市场。

FS32K144HAT0MLT

Arrow的矩阵大灯解决方案具有NXP的MCU（FS32K144HAT0MLT）、双相升压转换器（ASL2507SHN）、双通道LED降压驱动器（ASL2417SHN）、三通道LED降压驱动器（ASL3417SHN）、矩阵LED控制器（ASL5115SHN 5个/套）、系统基芯片（SBC）（UJA1163和UJA1164）、CAN收发器（TJA1044T）和CREE LED（AP20AW-1E-CZZ-000Q325TTT 60个/套），ADI浪涌抑制器（LTC4380CDD-1#PBF）和MOLEX连接器（5023521200 1393366-1）等关键零部件，是目前最好的系统设计。

结论

新兴的ADB矩阵LED大灯是目前大灯的最佳选择，可以提高汽车的整体安全性，在汽车造型设计上提供更大的灵活性，增强汽车的技术感和价值。目前，许多汽车制造商已将其应用于商用车型中。随着LED大灯市场规模的逐步扩大，成本有望进一步降低。LED大灯也将逐步在更多车型中普及，形成一个积极的市场周期，具有极其可观的市场前景。