- 文献综述（或调研报告）：
汽车大灯作为汽车三大安全系统之一，对驾驶员的安全驾驶具有极其重要的作用。据估计，开车时可能有百分之九十的决定都取决于人们通过视觉接收到的信息[1],而汽车大灯也一直在跟着时代变化。汽车行业传统车大灯是白炽灯，用于照明的电能只占30%，一直使用到上世纪70年代，随着汽车照明灯的规范化，为了提高能量利用率以及改善车灯光的柔和度，卤素大灯取代传统的白炽灯，在灯里面加了卤族元素气体，一般为碘或者溴，这些卤族元素的存在可以减缓钨制灯丝在高温下的损耗，延长灯丝的使用寿命，连续长时间工作，亮度、色温也会有所提高。对于功率相同的卤素灯和白炽灯，前者亮度提高50%，使用寿命延长了2倍左右[2]。随着科技的进步，卤素灯也已经无法满足市场的需求，氙气灯问世，氙气灯没有灯丝结构，内部填充包括氙气在内的惰性气体混合体，又叫高强度放电式气体灯，简称HID。打破传统钨丝灯泡技术，运用高科技技术，在石英泡内填充5-8个大气压氙气，然后再通过增压器将车上12伏特的直流电压瞬间增压至23000伏特的电压，激发球泡内的氙气氙电子游离、激发，并在灯球的两端电极产生电弧，电弧产生后使球泡内的汞和金属卤化物汽化，产生较大的压力，使金属卤化物产生原子能级跃迁发光，再通过镇流器作用稳定其工作电压。稳定后，大约需要85伏特左右的电压来维持氙气灯的正常工作。氙气大灯的使用寿命是卤素灯的三倍，而能耗却降低了三分之二，光照强度也比普通卤素灯增加了两倍，而在夜间行驶的时候可以消除一定的驾驶疲劳，带来更多的驾驶舒适感。氙气灯的优势是照射范围广、亮度强、工作瓦数低，特别是夜间照明的效果尤为突出，标准的汽车氙气灯发出光线的色温更接近日光，这种光色在夜间行车优势显而易见，大大提高了驾驶员对物体轮廓的辨识能力，距离较远的物体也能看到，使夜间行驶更加安全。现在未普及的原因主要有成本高、结构系统复杂[1]。
近几年，随着人工智能技术的发展和汽车消费升级，人们对智能汽车和驾驶安全性的需求，自适应前大灯系统和防眩远光系统的发展，智能LED灯开始变得越来越重要，各大汽车厂商纷纷加大了LED的研发和生产，使汽车更安全。恶劣的工作环境和严格的安全标准使LED前照灯的设计和验证比普通LED照明面临更多的挑战。为了更好地实现LED车大灯使用，将LED车大灯分为LED阵列模块，热量管理，光学控制以及驱动器电子设备；然后，根据插入效率，成本，寿命和可靠性探索LED车大灯的验证。车大灯作为汽车最重要的安全装置，在夜间为驾驶员提供视野以外还要克服对面汽车的炫光；每年约40%的安全事故是由于汽车夜间视觉性能下降导致的，而在不降低光照强度的情况下，提高能源转化率成为了最重要的因素。每年约550亿升的汽油和柴油用于车大灯照明；据美国能源部报告，LED灯具的光电效率高达30%，将超过50%，而传统灯具的卤素效率仅为5%，氙气效率为20%[3]。如果用LED车大灯代替传统的车大灯，那么汽车照明燃油将会降低90%。据统计,仅2008年出售的配有LED日间行驶灯的奥迪车型在第一年使用过程中就将节约大约1000万升燃油,二氧化碳排放量将减少大约25万公吨[4]。
第一个LED头灯原型由法国Hella公司在2005年所演示的[5]，最近的商用LED车头灯比如LS600h[6]已经可以实现自适应光束。与传统大灯通过机械控与电机控制不同，LED头灯通过简单的电气控制实现自适应光束。此外，LED头灯还具有视觉光通信(VLC)功能，数据可以在其中通过调制LED输出光传输。
LED头灯的功率控制和管理由四个主要组件实现[7]：电气驱动器、LED阵列模块、热解决方案、透镜或反射器等。LED前照灯的热管理思想是2010年前提出的，涉及热环境和设计方法等。LED车大灯热量管理的主要目标是将LED的结或有源区MQW的温度保持在尽可能低的水平，同时减少设计空间和成本。尽管LED前照灯由于具有较高的电光效率而比具有相同输入电功率的传统前照灯产生的热功率小得多，但是LED前照灯的热量几乎是通过传导散发的，即从结点到散热器，最后通过对流到空气；而传统灯产生的热量只有10％是通过传导方式散发的[8]。因此，LED大灯中热量管理的两个基本想法：一个是如何缩短从LED结到大灯周围的导热路径的长度，另一个是如何选择导热系数高的材料作为传热介质。
比较优良的是FE模型[9]，提供了优化LED前照灯系统参数的能力。例如，来自廷德尔国家研究所的Yan Lai 等和Odelo Co讨论了通过优化散热器的参数，包括表面积，散热片参数（数量，厚度和高度），基础厚度和材料受实际情况的限制，制造和应用条件，例如重量限制和空间限制。但是计算FE模型的成本非常高，以至于无法实时应用LED前照灯的热量管理。还存在着空间分辨率低、不稳定、设计能力弱等缺点[10]。
在对LED车大灯实行控制是，对电压存在较高的要求。在车辆中，当电压波动发生时，恒定电流（CC）是使LED阵列模块产生一致照明的最佳工作电流[11]。 有两种类型的电源，即线性调节器和开关转换器，可在给定的输入电压下实现CC输出，并同时提供等于LED阵列模块的最大正向电压之和的输出电压。 线性CC稳压器是可调线性稳压器，其反馈电压来自电流感应电阻，因此导致转换效率低和其他散热问题。 因此，即使可以简单地设计和实现没有电磁干扰（EMI）的线性稳压器，也通常采用开关型CC转换器代替LED前灯中的线性CC稳压器。
开关型CC转换器具有三种拓扑：降压，升压以及降压-升压。对这些转换器的原理进行了全面讨论。详细讨论了应用注意事项，包括输入和输出电压之间的关系以及作为效率的基本特性。例如，Buck（或Boost）CC转换器具有更高的效率，LM3402HV的98.04％比升降压CC转换器的LM3423的88.98％好。但是降压-升压型CC转换器可以满足汽车的电气特性，其中输入电压与LED阵列模块的正向电压重叠。例如，降压-升压型CC转换器的输出为1times;4阵列Altilon LED的标称正向电压约为12 V，由于6.5至90V的宽电源电压。随着转换效率的提高，降压-升压CC转换器在LED前照灯中的应用越来越广泛。
防眩自适应远光灯（ADB）系统是自适应前照明（AFS）系统的发展[12-15]。ADB是一种智能防眩远光灯系统，该系统提供了比AFS系统更好的照明。ADB自适应远光灯系统主要是通过摄像机信号的输入，判断对面车辆的位置与距离，并作出自动调整灯光照射区域，关闭或调暗对面车辆区域的灯光照射的指令，从而减少对面行驶车辆驾驶员的眩光反应，扩大驾驶者视野。
因此，LED智能车灯是汽车灯光照明的发展趋势。LED灯具有以下优点：
（1）单色性好，色彩鲜艳。
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