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Mit dem rasanten Wachstum der LED-Beleuchtung in der Automobilelektronik sind neue LED-Herausforderungen entstanden.In diesem Artikel werden die wichtigsten Einschränkungen beschrieben, mit denen heutige Lichtleistungsdesigner konfrontiert sind, und es wird untersucht, wie diese mit dem neuen Automotive-LED-Modul von MPS – dem MPM6010-AEC1 3 – angegangen werden können.

Die Vorteile der langen Lebensdauer, der geringen Größe und des geringen Stromverbrauchs von LEDs passen perfekt zu den Anforderungen umweltfreundlicher Fahrzeuge von heute und haben zur Beliebtheit von LEDs in der Automobilbeleuchtung beigetragen.Von Ambientebeleuchtung, Signalanzeigen und digitaler Bildschirmhintergrundbeleuchtung im Innenraum eines Autos bis hin zu Blinkern, Bremslichtern, Nebelscheinwerfern und Tagfahrlichtern an der Außenseite eines Autos – LEDs werden bereits überall im Innen- und Außenbereich eingesetzt.In naher Zukunft sollen LEDs auch Hochleistungsscheinwerfer auf Halogen- oder Xenonbasis ersetzen.

Heutige Automobilbeleuchtungsingenieure stehen vor einer Reihe technischer Herausforderungen, wenn es darum geht, LEDs kleiner und einzigartiger zu gestalten und gleichzeitig die Zuverlässigkeit, Immunität gegen elektromagnetische Störungen und die Optimierung der thermischen Leistung zu verbessern.

Eine hohe Zuverlässigkeit ist in der Automobiltechnik von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei der Fahrzeugaußenbeleuchtung, von der der Status des Fahrzeugs (Abbiegen, Anhalten, Alarme usw.) abhängt.Das allgemeine Prinzip zur Maximierung der Zuverlässigkeit besteht darin, die Anzahl der Komponenten auf der Platine zu minimieren: Je weniger Komponenten, desto weniger potenzielle Fehlerquellen und desto weniger Material ist erforderlich.Je einfacher das Design, desto einfacher ist die Inbetriebnahme und Markteinführung.

Darüber hinaus muss mit der Schrumpfung von LED-Systemen auch die zugehörige Elektronik, die sie antreibt, kleiner werden.Ein gängiger Weg, kleinere Platinendesigns zu erreichen, besteht darin, die Schaltfrequenz des Treibers zu erhöhen und dadurch die Größe der zugehörigen Induktivitäten und Kondensatoren zu verringern.Allerdings führen höhere Schaltfrequenzen zu einem steilen Anstieg der elektromagnetischen Störungen;Der quadratische Zusammenhang zwischen elektromagnetischer Störung und Schaltfrequenz bedeutet, dass eine Verdoppelung der Schaltfrequenz die elektromagnetische Störung um das Vierfache erhöht.Um dieses Problem zu lösen, müssen Entwickler das Schaltungslayout optimieren und verlustarme Komponenten auswählen und gleichzeitig die empfindlichen Schleifen, in denen transiente Ströme aktiv sind, minimieren.Diese empfindlichen Pfade enthalten typischerweise Schalter, Energiespeicherinduktivitäten und Entkopplungskondensatoren.Eine weitere Möglichkeit, EMI zu reduzieren, besteht darin, eine Metallabschirmung hinzuzufügen, was natürlich mit einem erheblichen Kostenanstieg verbunden ist, der für den preissensiblen Beleuchtungsmarkt nicht akzeptabel ist.

Obwohl LEDs weniger leistungsstark sind als Halogen- oder Glühlampen, ist das Wärmemanagement immer noch ein großes Problem, da es direkt mit der Lebenserwartung der LED zusammenhängt.LEDs sind für ihre Hunderttausende Betriebsstunden bekannt, doch hohe Sperrschichttemperaturen können dazu führen, dass ihre Lebensdauer sinkt, und die rauen klimatischen Bedingungen, unter denen Fahrzeuge betrieben werden können, können die LED-Lebensdauer weiter verkürzen.