LED照明正成为现代汽车构造的一个越来越重要的组成部分。由行业分析公司ReportsnReports汇编的一项研究估计，全球总汽车照明市场今年将值301亿美元，较2015年健康增长7.5%。更多的使用LED正推动这增长，特别是更多的LED前大灯的使用-取代高强度放电（HID）灯和白炽灯（卤素）光源。2014年只有4%的前大灯采用了固态照明（2015年上升到7%）的事实显然说明了这一点。而据预测，这一数字将在2017年达到15%，在十年内达到21%。

LED技术使汽车工程师采用HID灯不能够提供的卓越的功能，如调光或关闭某些LED串（或单个LED），使光束的形状变化（以便在通过弯道、上坡/下坡时更好地照亮道路）。它还提供比HID可靠性更高的照明方案（寿命平均长20倍）。当然，LED可提供比HID更高的能效是另一关键优势。这意味着汽车制造商可显著提升汽车的燃油经济性。此外，它有助于更美的外观-通过照明能够符合更小尺寸的外形因素，同时能如一个标准的HID提供相同的（或改进）的光输出作。这尤其被证明是低端市场过渡的一个强大的原因。更紧凑的LED也将有助于解决已谈到的在现代汽车内空间越来越受限的问题。最后，（这肯定不应该被忽视），它给人的印象是，汽车制造商正在创新，这将被潜在的购车者所赞赏。所有这些属性都越来越有吸引力，因为越来越多的LED需求正导致更大的经济规模和更低的单位成本。随着需求的增加，一个非常类似摩尔定律的发展动态形成。LED的价格标签不断下降，因此为其在汽车应用的部署开辟了进一步的机会。

研究表明，有3个主要元素，目前有助于使车型易于识别-包括汽车本身的外形，散热器格栅和前大灯。应该赞赏的是，汽车前照灯不仅限于高光束和低光束照明。这个术语实际上涵盖的远不止于此，转向指示灯、雾灯和日间行车灯也包括在内。

向LED技术迁移的动力是普遍的，全球各地的汽车制造商在都开始实施它，但在远东地区它真正展示其最大的未来潜力。在发展中国家，如中国，固态前大灯正以更快的速度被引入。在这里，展示差异化是在迅速发展和极具竞争力的市场极具说服力的方式。对这种功能的巨大需求意味着风险很高。未能迅速作出反应的制造商将出局。

汽车制造商不只是希望实施固态前大灯到下一代车型。他们也开始“改造”到他们现有的正在产线的车型。通常现今汽车模型的生命周期约5至7年。通常，在制造商出货特定的模型约3至4年后，他们要给它“更新外观”。这使它们能够重振市场兴趣，促进销售。很显然，通过固态前大灯改造旧模型将使它获得新生。

当试图实施一个前大灯系统，汽车工程师要面对如下几个关键的挑战：

充分提高电源转换能效-这需要在设备和系统级完成（预期通常超过90%）。

实现操作的灵活性-从硬件和固件的角度（以及那些光学涉及到的），这对工程师至关重要，因为这将使他们能够添加更多的差异化到他们的照明设计中，使采用它们的车辆在竞争中脱颖而出。根据需要应该有许多不同的参数要改变，以及添加各种不同的控制/诊断功能。

优化资源-考虑到有限的人力，结合上市时间的压力，工程团队肯定不喜欢对每一车型都开始一个全新设计的想法。他们希望能够遵循一个平台的方案：基本水平的设计（可能会用于经济车型）可以作为一个基础，然后可以以此添加额外的LED串和更复杂的功能，以解决高端车辆的需求。通过在整个汽车制造商的产品组合使用相同的硬件，可以实现节约大量的成本和缩短设计周期。

解决EMI问题-如果工程师们充分利用固态照明的优势，那么他们必须能够减轻电磁干扰（EMI）对照明系统的性能产生的影响。

最大限度地降低风险-工程团队需要确保固态前大灯的好处是所涉及的投资时间和金钱成本不超支。每一个设计项目都有相关的风险程度。第一次没有做对可能有严重的后果。如果一个设计缺陷被发现，那么需要考虑重做的直接成本。即使很早就被发现，这仍然可能影响制造商的业务。这可能意味着一个机会被错过，市场份额丢失。然而，更糟糕的情况是，设计缺陷直到很久以后才被发现。然后制造商将不得考虑召回的成本因素和对其品牌所造成的损害的后果。

很显然，需要一个固态照明方案可用于汽车前大灯的特定需求，使现有的基于灯泡的系统可以被替换。通过它，豪华车型所需的高层次的功能，可被添加到用于汽车制造商的标准或中档车辆的相同的核心设计中。要做到这，只需要相关硬件通过固件调节来支持多个配置的实施。

安森美半导体能够帮助汽车工程师升级前大灯系统到固态技术，得益于其完整的NCV78763替代灯泡的参考设计LDM A。这极其适用于各种形式的汽车LED前照灯，包括日间行车灯、位置灯和转向指示灯。它基于一个紧凑的评估模块，使工程师能够获得有效的即插即用方案。

图1：安森美半导体的NCV78763参考设计用于LED前大灯

图2：NCV78763参考设计LDM A与基于灯泡的照明系统兼容–提供即插即用的过渡方案

图3：NCV78763先进的功能示例 -对数电流控制斜坡用于线性人眼感知

图4：NCV78763参考设计LDM A的关键原理图

参考设计促进平台的概念到前述的照明系统设计，因此可以为每一个新的设计分配较少的时间和工程师资源，简化库存，也减轻产生故障的风险。它兼容于广泛的LED串配置。该方案提供串行接口协议（SPI）可编程性，有利于提升灵活度。这支持扩展需要更多LED串、以及用于不同的LED串的拓扑结构的设计。工程师不需要深入的编程知识就能调整硬件，以适合他们特定的照明配置。

根据先进的调光控制技术驱动LED串，包括对数模拟和数字调制斜坡，紧密地匹配人眼的灵敏度曲线，从而提高了每个增量变化的光感知的准确性。关键故障诊断机制具有开路负载检测、短路保护和热保护锁定。这意味着可以确定一个特定故障背后的根本原因，使其更容易定位和解决问题。参考设计的固有的抗电磁干扰(EMI)能力，最大限度地减少了所需的外部滤波。

汽车行业作为一个整体，现正随着使用LED的商业和物流吸引力的增加而采用固态照明。得益于提高的电源能效，延长的使用寿命，更少的空间占用和更大的操作灵活性，它们的吸引力在不断增长。通过采用一个高度灵活的、易于使用的、低元件数的替代汽车灯泡的等效系统，如本文所描述的，汽车制造商通过一个成熟的、无风险的路线，基于固态技术迁移到前大灯。