毕业论文-电子技术在汽车照明中的应用

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1、 目录 一、引 言 -3 二、 HID 前照灯 -3 三、红外线前照灯 - 四、 LED 汽车灯 - 五、智能化汽车照明系统 - 六、 上海小糸电子技术的进步 - 七 、 参考文献 - 3 论 电子技术在汽车照明 系统 中的应用 摘要 ： 汽车照明器件是汽车的重要安全部件。为了提高行车的安全性和舒适度，许多新型的汽车灯正被开发出来。本文简要介绍了 HID前照灯、红外线前照灯、 LED 汽车灯和智能化汽车照明系统，并说明了在这些新型汽车灯中先进的电子技术的应用情况。 关键词 ： 汽车照明， HID 前照灯，红外线前照灯，发光二极管，自适应性前照灯系统 一、引 言 随着我国经济的飞速发展和人民生活

2、水平的提高，我国汽车工业已步入高速成长期。不仅汽 车的产量在成倍地增长，汽车的科技含量也在不断增加。现代汽车制造技术与电子技术、信息技术日益密切融合在一起。汽车已不再是简单的交通工具，而已成为现代科技的载体。照明装置是汽车中十分重要的安全部件。关于汽车的欧洲经济委员会（ ECE）法规有 113 项，而其中与汽车灯光有关的法规就有 37 项之多，约占总法规数的 1/3。由此可见汽车照明装置的重要性。另外，汽车灯还是汽车造型至关重要的部份。因此， 世界各国对汽车灯具的研发都非常重视。 二、 HID 前照灯 现在，一般的汽车前照灯都是采用卤钨光源。 HID 汽车前照灯则是采用高强度 放电（ High

3、 Intensity Discharge HID）光源。具体说来，汽车前照灯中应用的是 35 瓦小功率金属卤化物灯。在汽车前照灯中采用比卤钨光源更亮、寿命更长的 HID 光源，有以下几方面的原因： 1、节电的需要 随着汽车电子化的发展，汽车中用电的部件增加，因此有必要降低单个装置的耗电量，而前照灯是特别耗电的装置。 2、为了安全和经济，希望有更长的使用寿命 随着高速道路网的形成，夜间长距离行驶的机会增加，前照灯的使用频率提高，因而对光源使用寿命的要求也随之提高。很显然，光源的寿命越长，车辆的安全性越高。另外，如果光源的寿命长到可以与整车的寿命相比拟，也就是说在汽车的寿命期内无需更换光源，免去了

4、这方面的维修费用，就更加经济。 3、驾驶人员老龄化和车速的提高，希望车灯有更高的亮度 随着健康水平的提高，驾驶人员有老龄化的趋向。最近我国已将驾驶员的年龄从 60 岁延长到 70 岁。与年轻人相比，老年人视力下降很多。为了 4 弥补老年视力下降以及反应迟钝等缺陷，需要提高车灯的照明水平。另外，在高速公路上行驶速度的提高也要求车灯能提供更好的照明，以提高行车的安全性。 4、适应流线型车身的需要 为了改善汽车空气动力 特性，车身设计成流线型。由此引发了前照灯尺寸缩小和前照灯透镜面倾斜度增加。为了弥补由于这些原因造成的光量的降低，有必要采用更亮的光源。 正是以上几方面的原因，促成了 HID 汽车前照

5、灯的开发。 1984 年时，飞利浦公司首先提出将 HID 光源用于汽车前照灯的设想，后来各公司便先后开始进行这方面的研究和开发。为了加速 HID 汽车前照灯的研发， 1988 年包括 Philips、 Osram、 Bosch 和 Hella 在内的欧洲的七个大的光源、车灯和汽车厂联合，执行欧洲的联合研发项目 EUREKA 273，开展汽车放电灯照明系统 VEDILIS 的研发工作。 1990 年， HID 汽车前照灯进行了 3 个月 15 万公里的实车试验。 1996 年时正式批准了二个 ECE法规，即 ECE No.98 气体放电型前照灯和 ECE No. 99 气体放电型光源。首先， H

6、ID 光源功率小，节能效果显著；其次， HID 光源发出的光更强，因而照明效果更好；再则， HID 光源色温比卤钨光源高，光色更白，这对提高行车人员的夜间视见度有积极的作用。另外， HID 光源还有一个可贵的优点。在供电电源电压变化时， HID 光源的光输出几乎是恒定的。而卤钨光源的光输出要随电压大幅度的变化。过去，用于照明的 一般气体放电光源（如荧光灯，高压钠灯，金属卤化物灯等）都是采用电磁式的镇流器，现在为了节电并改善光源的性能，正逐步采用电子镇流器。普通照明用的 HID 光源在启动之后，并不能立即达到稳定时的光输出。从启动到亮足需要几分钟的时间。这段时间称为温升时间。但是，对汽车前照灯

7、HID 光源，温升时间要尽可能短，灯在启动后极短的时间内光源就应亮足。现在，汽车行驶的速度非常之快，以 180 公里 /小时为例，每秒通过的距离达到 50 米。倘若前照灯在开启后迟迟亮不起来，造成的后果是不堪设想的。因此，必须采用特殊设计的电子镇流器。汽车前照 灯 HID 光源用的电子镇流器的驱动方式大体上有三种：正弦波点灯，直流点灯和方波点灯。现在，方波点灯方式是主流。 12 伏直流电源（如蓄电池）输入经过滤波器后，由 DC/DC 变换器升压至直流 85 伏，再经全桥变频器将直流变为方波，加在 HID 光源上，迭加上由启动器产生的高压脉冲，就能使光源启动。控制电器用于控制变频器的工作以及故障安全保护。为保证该 HID 光源能在极短的时间内达到稳定，一方面光源中充入了高气压的氙气；另一方面，在电路设计上，故意使光源启动后的电流（ 2.6 安）远远大于其正常工作电流（ 0.41 安），相应地启动的功率（ 75 瓦）也远比其正常值（ 35 瓦）为大。这些措施都可以使光源内充填的汞和金属卤化物迅速地汽化，从而使光源快速地亮起来。为了