LED-Heckleuchten

Das Beleuchtungssystem eines Fahrzeugs besteht aus Leucht- und Signalisierungsmodulen, die an der Front, am Heck, an den Seiten, im Fahrzeuginneren und auf dem Dach des Fahrzeugs montiert sind. Die Heckbeleuchtung dient zur Signalisierung der Anwesenheit des Fahrzeugs, seiner Fahrtrichtung, Position und Größe. Insgesamt trägt sie erheblich zur Sicherheit im Straßenverkehr bei.

Die Heckleuchten sind in den Kofferraum oder den Kotflügel des Fahrzeugs integriert, manchmal auch in beide Komponenten.

Zur Heckbeleuchtung gehören:

• Schlussleuchten, mit denen die Anwesenheit des Fahrzeugs nach hinten signalisiert wird. Sie werden beim Einschalten der Scheinwerfer automatisch mit eingeschaltet
• Bremsleuchten, die jede Verzögerung des Fahrzeugs durch Betätigung der Bremse signalisieren
• Rückfahrscheinwerfer, die signalisieren, dass das Fahrzeug rückwärts fährt
• Nebelschlussleuchten, die das Fahrzeug bei einer Sicht von weniger als 50 m kenntlich machen
• Blinkleuchten, die die vom Fahrer gewünschte Fahrtrichtung angeben
• Hochgesetzte Bremsleuchte zur Angabe, dass der Fahrer die Bremse betätigt hat
• Kennzeichenbeleuchtung zur Kenntlichmachung des Kfz-Kennzeichens bei Dunkelheit

Ein Widerstand kann als Strombegrenzer fungieren, jedoch nicht als Stromsteuerschaltung für LEDs.

Vorteile:

• Einfache Lösung

Nachteile:

• Höhere Verlustleistung
• Der Widerstand muss für eine maximale Versorgungsspannung ausgelegt sein (geringere LED-Ströme führen dann zu einer deutlichen Verschlechterung der LED-Helligkeit, zum Beispiel beim Start-Stopp-Betrieb des Fahrzeugs)
• Kein automatisch integrierter Überspannungs- oder Übertemperaturschutz (dadurch geringere Lebensdauer der LEDs)
• Für Diagnosezwecke werden Zusatzschaltungen benötigt

Begrenzte Länge der LED-Kette je nach Durchlassspannung und minimaler Versorgungsspannung der LEDs

Eine lineare Stromquelle liefert über den gesamten Versorgungsspannungsbereich einen konstanten Ausgangsstrom an die LED und bedient auch die Diagnosefunktionen. Der LED-Strom wird durch die lineare Stromquelle geregelt und kann über einen externen Widerstand problemlos angepasst werden. Der Ausgangsstrom ist konstant und von der Versorgungsspannung unabhängig.

Vorteile:

• Die LEDs können unter Nenn-Betriebsbedingungen mit voller Helligkeit betrieben werden
• Gleichmäßige Helligkeit der LEDs über den gesamten Versorgungsbereich – auch beim Start-Stopp-Betrieb des Fahrzeugs
• Längere Lebensdauer dank integriertem Überspannungs- und Übertemperaturschutz sowie hoch entwickelten, integrierten Diagnosefunktionen

Nachteile:

• Hohe Verlustleistung möglich

Begrenzte Länge der LED-Kette je nach Durchlassspannung und minimaler Versorgungsspannung der LEDs

Ein Gleichstromwandler wird mit einer oder mehreren linearen Stromquellen kombiniert, um eine optimal an die erforderliche Länge der LED-Kette angepasste Ausgangsspannung bereitzustellen. Der Ausgangsstrom der linearen Stromquelle (Gleichspannung) wird in einen konstanten Ausgangsstrom gewandelt, was eine effizientere LED-Ansteuerung ermöglicht.

Die Regelung des LED-Stroms erfolgt durch die lineare Stromquelle. Die Ausgangsspannung des Gleichstromwandlers wird an die Durchlassspannung der jeweiligen LED angepasst, wodurch verschiedene Topologien realisierbar sind (Buck, Boost oder SEPIC). Anhand dieser verschiedenen Topologien lässt sich das Design an unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich LED-Kettenlänge und Spannungsbereich anpassen. Der Ausgangsstrom ist konstant und kann über einen externen Widerstand problemlos angepasst werden.

Vorteile:

• Höherer Wirkungsgrad als bei der rein auf einer linearen Stromquelle basierenden Lösung

Nachteile:

• Höhere Anzahl von Komponenten
• Das Platinen-Layout muss in Bezug auf EMV optimiert werden

Seit einigen Jahren werden Heckleuchten vornehmlich mit LED-Technologie ausgestattet. Durch die verstärkte Nutzung von LEDs für die verschiedenen Heckleuchtenfunktionen ist eine leistungsfähige Diagnose für die verwendeten LED-Treiber erforderlich. Die Heckleuchtensysteme von Automobilen erfüllen immer umfangreichere Signalisierungsaufgaben. Stilistische Besonderheiten und persönliche Anpassungen, wie beispielsweise Animationen, sind inzwischen Stand der Technik. Infineon Technologies trägt mit mehreren Generationen von LED-Treibern zu dieser Erfolgsgeschichte der LED-Heckleuchten bei: LITIX^™ Linear, LITIX^™ Basic und LITIX^™ Basic+.

Die Produkte der skalierbaren Treiberfamilie LITIX^™ Basic+ mit 1 bis 3 Ein-/Ausgängen bieten einerseits umfassende Diagnosefunktionen (zum Beispiel sichere Erkennung von Kurzschlüssen bei einzelnen LEDs) und halten andererseits die Systemkosten niedrig.

Lerninhalte:

• die verschiedenen Konzepte zur LED-Ansteuerung
• Lösungen von Infineon für LED-Heckleuchten von Automobilen

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