汽車的LED燈驅(qū)動(dòng)電路

1、汽車LED燈驅(qū)動(dòng)電路LED燈電源決定了 LED燈的使用壽命。散熱和光的方向性是LED照明中首 要考慮的問(wèn)題。采用多個(gè)小電流的 LED串、并聯(lián)組成陣列的方案可有效解決散 熱問(wèn)題，同時(shí)改善LED照明中光的方向性；而且目前小電流芯片的光效率要高 于大功率LED芯片。1. LED的恒流源驅(qū)動(dòng)方式恒流源驅(qū)動(dòng)是最佳的LED驅(qū)動(dòng)方式，采用恒流源驅(qū)動(dòng)，不用在輸出電路串 聯(lián)限流電阻，LED上流過(guò)的電流也不受外界電源電壓變化、環(huán)境溫度變化，以 及LED參數(shù)離散性的影響，從而能堅(jiān)持電流恒定，充分發(fā)揮 LED的各種優(yōu)異特 性。由于在電源工作期間都會(huì)自動(dòng)檢測(cè)和控制流過(guò) LED的電流，因而，采用LED 恒流電源來(lái)給LED

2、燈具供電，不用擔(dān)憂在通電的霎時(shí)有過(guò)高的電流流過(guò)LED，也不用顧慮負(fù)載短路燒壞電源UrnLED AVDU1MAX5035 vin0.22uF 、g Rs21.50kQ 10knON/OFI'68mF-T I 01X 5bRS13OLT3+丄35VR415QLED ALED KLED KRj isn錯(cuò)誤!未找到引用源圖1是用于汽車轉(zhuǎn)向燈的高亮度LED電源原理圖。它采用固定頻率、高集 成度脈寬調(diào)制PWM開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器MAX5035，輸出電流可達(dá)1 A?；陔姼械?buck調(diào)節(jié)器能夠準(zhǔn)確控制流過(guò)LED （或幾個(gè)串聯(lián)LED，總電壓為12 V）的電 流，MAX5035的開(kāi)關(guān)頻率為125 kHz，輸入電

3、壓高達(dá)76 V （須使用更高額定 電壓的輸入電容和二極管）。通過(guò)調(diào)節(jié)控制電壓（03.9 V），MAX5035 LED 電 流驅(qū)動(dòng)器能夠在LED_A和LED_K端產(chǎn)生近似3500mA的輸出電流。此電路可以在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)控制并保持恒定的LED電流。該電路的設(shè)計(jì)參數(shù)為：最小輸入電壓 7.5V （大多單個(gè)LED），最大輸入電壓30V （受 D1和C8、C9限制），最大輸出電流 350mA （ Uconte =0），最大輸出電壓12V （由MAX5035內(nèi)部限制，電流350mA），控制電壓范圍Ucontrol為0V （滿電 流）至3.9V （全暗）。控制電壓與3個(gè)并聯(lián)檢流電阻的電壓共同作用到IC

4、的反 饋FB引腳。IC的內(nèi)部控制環(huán)路FB引腳的電壓大約保持在1.22 V，因此，由于 控制電壓與電流檢測(cè)電壓都必須保持在 1.22 V （由電阻R1和R5設(shè)置），更高的 控制電壓將產(chǎn)生更小的電流。以下的等式可用來(lái)設(shè)計(jì)其輸出電流和控制電壓IUref R1 甩 Uco ntrolR1LEDR Rsense式中：Uref=1.22 V ; Rsense 為 R2、R3 與 R5 的并聯(lián)電阻值，為 5 Q; Ucontrol 為控制電壓。2. LED的驅(qū)動(dòng)器LED的IC驅(qū)動(dòng)器的挑戰(zhàn)表現(xiàn)在如下 3方面：?jiǎn)?dòng)重置（POR）、軟啟動(dòng)、 過(guò)電流及過(guò)溫保護(hù)、LED開(kāi)路短路保護(hù)；產(chǎn)品可靠高效，適應(yīng)彈性 I/O電壓

5、， 應(yīng)用方便；符合環(huán)保意識(shí)及安全規(guī)范。車前燈必需具有至少800流明的光輸出量。當(dāng)前 LED已有單只高達(dá)400 流明的光輸出量（在1 A時(shí)）和超過(guò)130 Im /W的光輸出（在350 mA時(shí)）， 與傳統(tǒng)車前燈相比，采用LED燈效率提高75%以上，也就大大降低每年油耗的 水平。一個(gè)25W白光LED車前燈，可以采用由18個(gè)串聯(lián)LED組成的陣列， 使350 mA電流流過(guò)這些LED以產(chǎn)生所需要的光輸出。簡(jiǎn)單高效驅(qū)動(dòng)這一配置是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。作為車前燈驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)例，本 文介紹選用凌力爾特（Lin ear Tec.）的LT 3956作為主芯片構(gòu)建的LED驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)。該芯片內(nèi)嵌有一款DC/DC轉(zhuǎn)換器，專為充當(dāng)

6、一個(gè)恒定電流和恒定電壓調(diào)節(jié) 器而設(shè)計(jì)，適合于驅(qū)動(dòng)大電流高亮度的LED。構(gòu)建效率達(dá)94%的25 W白光LED 車前燈驅(qū)動(dòng)器電路，其基本結(jié)構(gòu)如圖 2所示。該器件具有一個(gè)內(nèi)部低端 N溝道 功率MOSFET （金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管），此MOSFET的額定規(guī)格針對(duì) 84 V/3.3 A 而擬定，并由內(nèi)部一個(gè)已調(diào)為 7.15V的電源來(lái)驅(qū)動(dòng)。固定頻率、電 流模式架構(gòu)在一個(gè)很寬的電源和輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的操作。一個(gè)參考于 搭鐵的電壓反饋FB引腳用作多個(gè)LED保護(hù)功能電路的輸入，而且還使轉(zhuǎn)換器 能夠起一個(gè)恒定電壓源的作用。一個(gè)頻率調(diào)節(jié)引腳允許用戶在100 kHz1 MHz 的范圍內(nèi)設(shè)置頻率，旨在優(yōu)化

7、效率、性能或外部組件尺寸和控制端口。UiGV TO bOV (80V TRANSIENT)22jiH332 HilOOkflU：NEN/JVLOSWPGND丄X?2,2 pFISP-X2332 kQ工 2.2»FT-lNl'Vcc 40,2 k£>j100k£ XCTRLLT3956FB28.7kfi375kHz二二 47nF0.68 Q370 mA25WLED STRINGVMODE PWMSSRTPWMOUT 3dk£lUc GND TNTVCC4"F豐:MH16.2kQ一【NTVu二 4.7iF丁 二=A 匸二 szvx &

8、gt;1 立立 7;牲 A A 匸8立丈> w g錯(cuò)誤!未找到引用源LT 3956在LED串的高端檢測(cè)輸出電流。高端電流檢測(cè)是用于驅(qū)動(dòng)LED的最靈活方案，允許采用升壓-降壓模式或降壓-升壓模式配置。脈寬調(diào)制PWM輸 入提供了高達(dá)3000 : 1的LED調(diào)光比，而調(diào)控的CTRL輸入則提供了額外的模 擬調(diào)光能力。LT 3956的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到94% （取決于輸入電壓和工作頻率）。 高轉(zhuǎn)換效率為車前燈外殼實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單明了的散熱設(shè)計(jì)方案提供了條件。這款LED驅(qū)動(dòng)器本身并不會(huì)對(duì)LED本身產(chǎn)生的熱量有顯著的影響。上例中，LED驅(qū)動(dòng)器的功率損失為1.5W，這些功率被作為熱量25V0S4 0!而耗散掉。它額外的好處是：同時(shí)還降低對(duì)空間和