汽车LED照明技术离不开连接器创新
优越性能、更长寿命、良好效率、承受性和设计灵活性等,使LED成为大多数汽车照明应用的优先选择,包括应用于前灯、尾灯、内部环境照明、指示器和控制灯等。
汽车设计中最明显的进步之一是LED照明。 LED照明现在已经在每个制造商的汽车上广泛使用。在本世纪,发光二极管(LED)和有机LED(OLEDS)发展迅速,其优越的性能,更长的寿命,效率,承受性,和设计灵活性使他们是大多数汽车LED应用的优先选择。
LED照明为车辆带来更大的视觉和能见度,汽车制造商大量应用于前灯、尾灯和内部照明等。此外,LED照明还可以通过先进的电子控制单元(ECUs)集成车辆网络架构,以及其他电子系统。这种集成提高了照明功能、安全性和能源效率。然而,汽车设计正处于一个巨大变化的时期,汽车电气化、自动化、汽车与外部实体或基础设施之间的互连。对于汽车制造商和零部件供应商来说都提出了挑战,未来的照明设计和其他汽车LED技术一样正在发生变化。
此外,不同地区的标准差异很大。一些国家采用特定LED照明技术或整体系统车辆技术,如电气化。而另一些国家则有所退步。汽车LED照明和安全法规、标准因地区而异。在欧洲,欧洲经济委员会(ECE)监管汽车照明,而在美国,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)监管这些规定。调整LED照明系统来满足全球不同需求,对汽车LED制造商来说是一个挑战。
例如,在美国,前灯为蓝色或有意弱化很常见。而在其他地区,自适应驾驶光束前灯(ADB),一种正在广泛使用的LED照明技术,满足用户需求。ADB(也称为矩阵LED)前灯使用数百万LED像素,以合适的模式实时投射光线,创造更安全的驾驶条件。比如转移迎面而来的司机的强光,特别关注前方的车道。其他新的LED照明技术,包括激光LED照明,才刚刚开始被高端制造商使用,但可能会变得更加广泛。更小、更轻、更多功能、更强大的互连是将每种类型的LED照明集成到新汽车设计中的关键。
I-PEX的ISH线对板连接器系列
I-PEX产品经理Liz Yamada表示:“我们正在密切关注ADB等新技术,以及与ECU整合等趋势。我们预计这些趋势将推动零部件数量的增加和对小型零部件的需求。因此,I-PEX专注于进一步发展小间距、多针连接器。I-PEX的ISH线对板连接器系列在高温和振动环境下表现出优异性能,应用于汽车LED,如前照灯等。”
I-PEX开发了ISH和IARPB产品线,专门满足汽车LED照明的需求。一级汽车制造商采用ISH用于大灯和汽车信息娱乐系统等。而IARPB用于汽车前、后和转向灯。这两种LED产品也可以用于摄像头控制模块和汽车电池管理系统(BMS)等应用。除了汽车,它们还可以应用于全地形车、卡车和工厂自动化设备等。该公司正在开发ISH18,一种水平混合版本的ISH连接器。
汽车LED技术的互连在发展新技术的同时,为汽车LED系统提供独特的解决方案。Hirose公司加斯·米勒( Garth Miller)说:“汽车LED照明灯是一种较关键部件,这意味着连接器必须通过严格的汽车要求测试。汽车LED需要重视PCB空间、可制造性和零部件成本。Hirose通过在节省空间的方向上提供各种小型连接器,从而帮助实现了这些目标。更好的可制造性意味着更低的LED产品制造成本。Hirose的GT50系列超小型汽车线对板连接器兼容28AWG线,可承受125C的环境温度和25N的保持力,最大限度地减少振动和灰尘侵入的影响。”
Hirose的GT50系列超小型汽车线对板连接器
在军事和航空航天技术中,尺寸、重量和功率是汽车电子产品最重要的考虑因素。连接器必须很轻,从而使车辆的整体重量下降。还必须严格抵御季节性的温度波动和汽车发动机或电池管理系统产生的内部热量。虽然比传统的卤素灯或白炽灯发热要小得多,但LED仍然会产生热量,这使得热管理成为一个问题。汽车照明系统必须在持续振动和偶尔的冲击中保持信号完整性。例如,ISH具有嵌入式弹簧端子,可以承受高振动和长期电气连接。对于IARPB系列,壳体上的定位凸台有助于承受高振动环境,传输速度高达10G。
与复杂电子设备或控制系统的兼容性是另一个问题。LED需要特定的电压和电流控制,通常需要脉宽调制(PWM)或其他驱动电路来调节电源和防止闪烁。这增加了车辆电气系统的复杂性,并需要复杂的电子控制单元(ECUs)。特别是用于前灯和自适应照明系统的LED,必须与车辆的ECU、传感器、控制网络(如CAN总线)车辆摄像头、驾驶员辅助系统完全集成。这种集成需要在设计过程中进行精确的校准和兼容性。在车辆架构中管理电磁干扰也是至关重要的。
多功能连接
Lumberg的凯·罗托索斯(Kai Rotthaus)说:“汽车行业目前将大量注意力集中在自动驾驶和安全系统上,但汽车照明向LED的转变已经发生,这对今天的汽车设计有决定性影响。多极连接器也是节省空间设计的解决方案之一。”
Lumberg的RAST 2.5是一种用于很多汽车设计中的经典连接器,其尺寸再次缩小,用于LED照明系统以及汽车中的其他精密电子模块。与RAST 2.5相比,RAST 1.5节省了43%的空间,并设计为载流1A。以前的RAST 2.5连接器用于1A以下,现在可以用RAST 1.5取代,节省PCB上的空间,RAST连接器也适用全自动电缆组装。由于减少了导线的横截面而节省40%的重量。多功能连接器非常适合高性能的LED大灯。Lumberg的RAST 1.5mm 2-12极连接器具有接触电阻≤5mΩ,实现额定电流1A,额定电压为48V。
Lumberg的RAST 1.5mm 2-12极连接器
随着新的照明技术出现,汽车设计和集成技术不断发展。LED照明仍在不断发展。通过智能控制系统、电源管理以及与安全和舒适系统的集成,汽车中的LED照明已成为车辆互连技术的延伸,并在车辆安全、能源效率和用户体验方面发挥着关键作用。
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