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面向轿车使用的LED驱动技能浅谈_0凯发娱乐注册
来源:http://www.gzpuwangda.com 责任编辑:www.k8.com 更新日期:2018-10-18 13:51

  面向轿车使用的LED驱动技能浅谈

   在曩昔的十年里,轿车电子产品有了日新月异的开展,车载电子操控、车载信息效劳以及文娱体系不管是在数量上仍是在精密程度上都有了明显的进步。本文将要点讨论这种生长的首要组成部分之一,即:现在以及下一代轿车中LED照明运用率的飞速进步。这种新式照明范畴给轿车电子产品的规划师和制造商均带来了新的应战。了解这些应战并找到可行的处理方案是最为重要的,因为与这些照明体系相关联的开展似乎是没有止境的。

LED照明

比方小外形尺度、低功耗和快速接通时刻等优势创始了高亮度LED被当今轿车所广泛选用的局势。LED在轿车中的初始运用是中心高架停车灯(CHMSL);这些运用运用红光LED来供给一个十分扁薄的照明阵列,该照明阵列易于装置,并且永久不需求替换。

   传统上,白炽灯泡是最为经济的光源,并且依然被许多轿车所选用。但是,跟着可用照明空间的日益缩小以及对照明光源运用寿数要求的不断进步,由LED所供给的灯火颜色和规划方案正在敏捷代替白炽灯泡运用。即使是传统的CCFL TFT-LCD背光源运用,现在也在逐渐地被白光LED阵列所代替。

更有甚者,人们还在运用一种电“可操纵”型高电流LED阵列来开发车前灯,而该范畴一直是被卤素/氙灯丝规划所操纵的。简直一切的轿车照明运用(包含车身内部/外部照明和背光照明运用)都将逐渐过渡为选用LED。选用LED的优点具有许多活跃的含义。首要(也许是最重要的一点),它永久不需求替换,因为其长达100,000小时的固态寿数(执役年限:11年半)比轿车的运用寿数还要长。这使得轿车制造商可以把它们永久性地嵌入车舱内的照明体系中,而无需像以往那样留有用于替换灯丝灯泡的进口。因为LED照明体系不需求白炽灯泡所要求的装置深度或面积,因而还可使轿车的造型发作明显的改变。LED的另一项优势是其具有低功耗,因而可以使得耗油量有所削减。

轿车LED照明的规划参数

为了保证最佳的功用和持久的作业寿数,LED需求一个有用的驱动电路。这些特别的驱动电路有必要可以从一根适当严苛的轿车电源总线获取作业电源,并且还应兼具本钱和空间“效益性”。为了坚持其持久的作业寿数,必定不得超越LED的电流和温度限值。表1罗列了针对一个高电流白光LED的典型正向电压与驱动电流的相互关系。

在单个LED至三个 (串联) LED的运用中,将需求一个降压型LED驱动器(比方:凌力尔特的LT3475),用于把轿车总线电压(标称值为12V)降至一个愈加适宜的LED电压,依据运用的LED五颜六色和亮度要求的不同,该LED电压的改变规模可在2.68V至4.88V(每个LED)之间。与此相反,在比方刹车灯等需求多个由多达8个串联LED组成的LED串的运用中,所需的输出电压为21V至39V,所以必需选用一个升压型LED驱动器(例如:凌力尔特的LT3496)。凌力尔特公司供给的一切LED驱动器均选用了电流形式架构,旨在运送稳定的电流。
如欲在输入电压不规则的情况下发作稳定的LED亮度,就有必要从这些驱动器IC取得一个稳定的电流源。一个内部检测电阻器用于监督输出电流,以完结精确的电流调理。在一个很宽的电流规模内(35mA至1A)坚持了高输出电流精确度,然后完结了宽调光规模。因为凌力尔特的高电流LED驱动器是电流形式稳压器,因而它们并不直接调整电源开关的占空比,而是由反应环路来操控每个周期中流经开关的峰值电流。与电压形式操控比较,电流形式操控改进了环路的动态功用,并供给了逐周期电流约束功用。

在许多运用(特别是反面照明和车内照明)中,都有可能需求进行调光操控,因而要求驱动器IC供给一种用于调理输出电流/LED亮度的简略办法。运用适宜的驱动器IC,即可经过一个PWM信号、DC电压或外部NMOS晶体管来完结调光操作,调光规模可高达3000:1。
终究,车载电子产品可能对噪声很灵敏,尤其是导航体系、无线电路和AM无线电波段接收机。为了最大极限地下降发作噪声搅扰的可能性,凌力尔特在其LED驱动器IC中选用了稳定频率开关拓扑结构。此外,用户还可在200kHz至2MHz的规模内设置开关频率,以使开关噪声远离要害频段(比方:AM无线电波段)。高开关频率还答应运用小的电感器和陶瓷电容器,然后最大极限地减缩了处理方案的尺度和本钱。

双LED运用

许多嵌入式高电流LED运用将包含单个或两个高电流(ILED的规模从1A至1.5A)LED。这些运用包含车内照明(比方:车顶灯、地图灯、储物盒照明灯)和车外照明(比方:车门门槛灯或“地上照明”灯)。依据运用的不同,它们可以选用五颜六色LED(用于车载仪器的反面照明)或白光LED(用于一般照明)。因为这些LED一般具有一个3V至4V的正向电压,并由一根12V至14V的轿车总线来供电,因而需求选用一个降压型转换器(例如:LT3475)。
LT3475是一款双通道、36V、2MHz降压型DC/DC转换器,专为用作稳定电流双LED驱动器而规划(见图1)。每个通道具有一个内部检测电阻器和调光操控功用,然后使其十分适合于驱动那些需求高达1.5A电流的LED。一个通道的开关操作与另一个通道异相180°,因而使得两个通道的输出纹波均有所减小。每个通道均独登时在一个50mA至1.5A的宽电流规模内坚持了很高的输出电流精确度,利来国际旗舰厅,而共同的True Color PWMTM 电路供给了一个3000:1的调光规模,且未发作任何的色偏移(这种现象在LED电流调光中很常见)。

凭仗其4V至36V(瞬态电压高达40V)的宽输入电压规模,LT3475成为了轿车电源体系的抱负挑选。其开关频率可被设定在200kHz至2MHz之间,因而答应运用纤巧型电感器和陶瓷电容器,并使开关噪声远离AM无线电波段。再加上选用了一种耐热增强型TSSOP-20封装,该器材供给了一款适合于驱动高电流LED的紧凑型处理方案。
LT3475选用高压侧检测,完结了LED负极的接地衔接,然后免除了大多数运用中所需的一根接地线。它还具有一个用于每个通道的集成升压二极管,因而进一步地减缩了处理方案的占板面积和本钱。别的的特色包含LED开路和短路维护。

刹车灯

迄今为止,LED在轿车中最为常见的运用是中心高架停车灯(CHMSL)。截止2006年末,至少有60% 的轿车都装置了LED型CHMSL。其优点包含较快的照明速度、更高的功率、更长的作业寿数,并且,十分扁薄的红光LED阵列还具有规划/装置上的简易性。LED可以在不到1ms的时刻里到达全照度(而传统的灯泡则需求长达200ms的时刻才干发作其最大亮度),这样,后方车辆的驾驶者辨认刹车灯的时刻将大为缩短,然后下降了发作追尾磕碰事端的概率。
并且,与白炽灯泡比较,功耗也下降了80%之多,终究起到了节约耗油量的作用。其有用运用期限将垂手可得地超越车辆的寿数,因而免除了替换的需求。除了CHMSL之外,有些轿车和摩托车还在主刹车灯顶用LED代替了白炽刹车灯。
为了完结这些LED刹车灯的功用和作业寿数的最大化,应选用一种可以驱动这些刹车体系所需的红光LED串的适宜LED驱动器,这是必不可少的。凌力尔特的LT3486就是专为此类轿车运用而开发的。LT3486是一款双通道升压型DC/DC转换器(如图2所示),专为从一根12V至14V轿车总线以稳定的电流来驱动多达16个LED(每个转换器驱动8个串联LED)而规划。选用LED串联的方法可以供给持平的LED电流,然后取得均匀的LED亮度。在需求的时分,两个独立的转换器还可以驱动不对称的LED串。

两个LED串的调光也可经过各自的CTRL引脚来单独地操控。经过把一个PWM信号馈送至各自的PWM引脚,一个内部PWM调光体系可使调光规模扩展至高达1000:1。LT3486的作业频率可由一个外部电阻器设置在200kHz至2MHz的规模内。一个200mV的低反应电压(2%精确度)最大极限地削减了电流设定电阻器中的功率损耗,旨在进步功率。别的的特色包含LED断接时的输出电压约束。LT3486供给了一款占板面积十分紧凑的处理方案,并可选用节约空间的16引脚DFN(5mm x 3mm x 0.75mm)封装或16引脚耐热增强型TSSOP封装。

本文小结

因为LED照明在当今和未来轿车中的遍及速度空前进步,因而对高电流LED轿车运用中的LED驱动器IC发作了许多十分特别的功用要求。LED驱动器有必要供给稳定的电流,以坚持均匀的亮度(而不受输入电压或LED正向电压改变的影响),且有必要完结高效运作。它们还有必要可以接受轿车电源总线适当严苛的电特性。别的,这些运用还需求占板面积十分紧凑和散热功率很高的处理方案。面临这些轿车规划要求,凯发娱乐注册,凌力尔特公司开发出了旨在处理上述轿车难题的完好高电流LED驱动器产品系列。
 

  

   LED驱动技能

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