汽車應(yīng)用中的LED照明方案(2)

2012年05月29日 15:42 來源:本站整理 作者:秩名 我要評(píng)論(0)

標(biāo)簽:汽車電子(151)LED照明(325)汽車led燈(1)

  在電池工作電壓范圍內(nèi),效率大約為 90%,如果電池電壓降至 4V,LT3486 仍會(huì)工作,但視 LED 設(shè)定電流和 LED 數(shù)量而定,亦可能進(jìn)入電流限制狀態(tài)。該轉(zhuǎn)換器關(guān)機(jī)時(shí)僅消耗低于1uA(典型值為 100nA)的電流。LED 電流透過選擇外部感測(cè)電阻值設(shè)定,選擇感測(cè)電阻時(shí),以基于非常低的200mV 感測(cè)電阻電壓實(shí)現(xiàn)高效率。每個(gè) LED 串聯(lián)的電流都可透過CTRL 接腳上的模擬信號(hào)調(diào)節(jié),最高調(diào)光比為 10:1,或者可用 PWM 信號(hào)調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)更高的調(diào)光比。

  如需在夜間觀看極亮的顯示器,LT3486 以其獨(dú)特的內(nèi)部 PWM 調(diào)光架構(gòu)提供 1000:1 的 PWM 調(diào)光比。內(nèi)部 LED 電流存儲(chǔ)器具有超快 PWM 響應(yīng)時(shí)間,可以低于 10us 的時(shí)間使 LED 電流從零返回100mA,以實(shí)現(xiàn)真實(shí)色彩 PWM 調(diào)光。在高端顯示器中,以兩個(gè) LT3486 驅(qū)動(dòng)分別代表紅、綠、綠、藍(lán)(R-G-G-B)的 4 個(gè) LED 串聯(lián),可實(shí)現(xiàn) 1000:1 的調(diào)光比,并在非常暗的夜間工作環(huán)境下保持顯示器的真實(shí)色彩特性。

  信號(hào)指示燈、尾燈和前照燈照明

  外部信號(hào)指示燈、尾燈和前照燈需要最高功率的 DC/DC LED 驅(qū)動(dòng)器,因?yàn)檫@些燈所運(yùn)用的 LED 亮度最高,數(shù)量也最多。盡管基于熱量和穩(wěn)流的限制,極亮的 LED 前燈還不多見,但是紅色及黃褐色的剎車燈和信號(hào)指示燈,卻因所具有的美感和耐用性而變得越來越常見。驅(qū)動(dòng)大功率黃褐色和紅色 LED 串聯(lián),為內(nèi)部照明和照明微調(diào)帶來了相同的挑戰(zhàn),但是挑戰(zhàn)的困難度則不同,高調(diào)光比不是必要的,但是簡(jiǎn)單的接通/斷開和高/低亮度功能則是有用的。LED 串聯(lián)的電壓常常超出汽車電池的電壓范圍,因而需要具有降壓和升壓、或升降壓功能的 LED 驅(qū)動(dòng)器。

  圖3 所顯示的 LT3477 升降壓 LED 驅(qū)動(dòng)器,以 1A 電流驅(qū)動(dòng)兩個(gè)大功率 LED。這兩個(gè) LED 無需以接地端為基準(zhǔn),連接的兩個(gè)端子一般是轉(zhuǎn)換器的輸出和電池輸入。LT3477 具備兩個(gè)獨(dú)特、和100mV 浮動(dòng)電流感測(cè)輸入接腳,此接腳連接與 LED 多串并聯(lián)、且不以接地端為基準(zhǔn)的電流感測(cè)電阻。在汽車電池的工作電壓范圍內(nèi)以及低于此范圍時(shí),在電流直到 1A 的情況下都可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的 LED 穩(wěn)流。LT3477 的關(guān)機(jī)接腳用于達(dá)到車燈的接通/斷開功能,并在未使用時(shí)將輸入電流降至1uA(典型值為 100nA)。IADJ 接腳用來為剎車燈和尾燈應(yīng)用,如后端訊號(hào)指示燈或剎車燈等實(shí)現(xiàn)高于 10:1 的模擬調(diào)光比,此類應(yīng)用無需真實(shí)色彩 PWM 調(diào)光。

  

  圖 3:升降壓 LT3477 以 80% 的效率驅(qū)動(dòng) 1A 剎車燈和信號(hào)指示燈多串LED。

  如圖 4 所示,大功率 LED 驅(qū)動(dòng)器 LTC3783 採用升降壓架構(gòu),驅(qū)動(dòng)用于汽車尾燈應(yīng)用之6至10顆3W紅光 LED。外部開關(guān) MOSFET 和開關(guān)電流感測(cè)電阻為大功率和高壓 LED 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)提供了最大的設(shè)計(jì)彈性。如果電池電壓降至低于 9V,則9V 至 36V 輸入和在電流為 1.5A 時(shí),高達(dá)25V的LED 串聯(lián)輸出便需要100V的額定開關(guān)電壓,以及高于 8A 的峰值開關(guān)電流能力。在整個(gè)汽車電池電壓范圍內(nèi),1.5A 恒定電池電流是良好穩(wěn)定的,就剎車燈和尾燈調(diào)光而言,在 100Hz 時(shí),可以透過直接連接到 LTC3783 PWM接腳的 PWM 信號(hào)降低 LED 電流,以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 200:1 的調(diào)光比。在 1kHz 時(shí),調(diào)光比降低至 20:1,這對(duì)尾燈應(yīng)用來說已足夠了。調(diào)節(jié) ILIM 接腳也可降低 LED 電流。

  

  圖 4:LTC3783 剎車燈 LED 驅(qū)動(dòng)器以高于 90% 的效率驅(qū)動(dòng) 8 顆 1.5A 紅光 LED。

  在功率最高的汽車應(yīng)用中,高效率是最重要的,在此類型應(yīng)用中,具有高達(dá) 36W 的輸出,93% 的效率可以降低剎車時(shí)的電池消耗,尤其是在汽車未運(yùn)行時(shí)更是如此,用于剎車燈接通/斷開控制的 RUN 接腳會(huì)將 LED 電流降至 20uA。

  透過將 LED 串聯(lián)連接到 GND 而非 VIN ,并將架構(gòu)變?yōu)樯龎?,LTC3783 大功率 LED 驅(qū)動(dòng)器的靈活性使其成為大功率升壓穩(wěn)壓器,而能驅(qū)動(dòng)高達(dá) 60W的更高電壓 LED串聯(lián),這需要 LED 串聯(lián)電壓高于 36V的電池電壓最大值,而且在關(guān)閉車燈時(shí),需透過 PWM接腳達(dá)到 LED 斷接。使用高亮度白光 LED 的高流明前燈應(yīng)用,不久就將采用這種具有升壓架構(gòu)的大功率 LED 驅(qū)動(dòng)器。

  結(jié)論

  許多汽車 LED 應(yīng)用均需要專用的大功率、簡(jiǎn)單和高效率的 LED 驅(qū)動(dòng)器,根據(jù)不同應(yīng)用需求,產(chǎn)生了不同的 LED 組合,但各種組合都需要在斷開時(shí)具有低電流消耗、高 PWM和模擬調(diào)光比以及卓越的 LED 穩(wěn)流能力。凌力爾特公司所提供的多種不同的汽車 LED 驅(qū)動(dòng)器,進(jìn)一步克服了相關(guān)的挑戰(zhàn)。

上一頁12

本文導(dǎo)航