圖1：典型LED應用

 

汽車設計人員正在遠離標準燈泡而傾向於使用LED陣列

，LED陣列提供了不同風格的照明，並且具有波束成形和氛圍照明等高級功能。

 

然而
，在汽車係統中使用LED不是簡單的事情。LED本ben質zhi上shang具ju有you獨du特te的de需xu求qiu，而er汽qi車che係xi統tong在zai冷leng啟qi動dong和he負fu載zai突tu降jiang等deng的de情qing況kuang下xia表biao現xian不bu穩wen定ding。它ta們men也ye容rong易yi受shou到dao噪zao聲sheng的de影ying響xiang，這zhe些xie噪zao聲sheng由you照zhao明ming或huo影ying響xiang外wai部bu噪zao聲sheng的de照zhao明ming產chan生sheng。正zheng如ru我wo前qian麵mian所suo說shuo，經jing常chang有you優you化hua成cheng本ben和he熱re量liang的de壓ya力li，因yin為wei任ren何he功gong率lv損sun耗hao將jiang轉zhuan化hua生sheng成cheng為wei熱re量liang
，最zui終zhong導dao致zhi在zai擴kuo展zhan使shi用yong中zhong的de可ke靠kao性xing問wen題ti。

 

TI已經開發了幾種參考設計來克服這些問題。例如，圖2中的用於汽車LED的TI Designs 24W升壓和升壓至電池參考設計（TIDA-01234）是用於汽車LED應用的24W高效率（94％）
，低成本的異步升壓設計，此設計基於LM3481-Q1。

 

圖2：24W LED驅動器參考設計–TIDA-01234

 

本參考設計適用於汽車高亮度照明，如頭燈
，尾燈和汽車內部LED照明係統。設計工作電壓輸入範圍為6VIN至18VIN
，可以以1A的恒定電流驅動串聯的多串六至七個LED（16V至24V）。雖然針對典型工作情況進行了優化，但在冷啟動情況下，此設計也將低至3VIN，在負載突降情況下
，可高達42VIN。此設計支持模擬LED亮度控製和輸出開路保護。在升壓至電池配置中，輸入電壓可以高於

，低於或等於所需的LED串電壓。參見圖3。

 

圖3：升壓至LED與升壓至電池配置

 

輸出電壓可使用電阻分壓器和反饋引腳進行編程；這是必要的
，因為電阻器的值將決定電壓輸出。輸出電流取決於負載要求和期望的LED強度。對於LED應用，需要恒定電流以保持特定的期望亮度

；在汽車係統中的所有情況下保持亮度是一種挑戰。該參考設計使用LM3481-Q1升壓控製器進行電流檢測來實現恒定電流。

 

為了保持流過LED的恒定電流
，在控製器的輸出處設有檢測電流的電流檢測電阻器Rshunt。此設計使用50mΩ的電流檢測電阻來產生50mV的交叉電壓。INA213-Q1放大此交叉電壓
，提供增益=50。使用注入電流檢測放大器的外部電壓，通過改變輸出電流

，可以在輸出端對LED進行模擬調光。

 

如果輸出LED燒壞或在輸出電路斷開（這將導致輸出電壓持續上升），參考設計提供輸出開路保護。在升壓配置中
，連接在VOUT和電壓反饋分壓器之間的齊納二極管鉗位齊納電壓（Vz）的輸出電壓和電流檢測放大器的輸出電壓。

 

為了在輸出電壓接近輸入電壓的情況下產生恒定電流，您可能認為需要使用複雜昂貴的降壓-升壓或單端初級電感轉換器（SEPIC）結構。但通過將LED串的陰極連接到輸入而不是接地
，可以將參考設計修改為升壓至電池配置。在這種配置中，輸入電壓可以高於，低於或等於所需的LED串電壓。

 

對於升壓至電池
，參考設計為開路保護提供了另一種解決方案。使用晶體管Q2（見原理圖）與R5，R6，R7，R8和D2組合檢測輸出電壓和輸入電壓之間的差分電壓。當差分電壓上升到輸出的過壓（Vov）時，齊納二極管D2導通，用Q3下拉補償引腳電壓。因此
，輸出電壓將保持在較低水平，直到負載再次出現。

 

TI設計和測試了用於汽車LED的24W升sheng壓ya和he升sheng壓ya至zhi電dian池chi參can考kao設she計ji
，支zhi持chi設she計ji人ren員yuan克ke服fu全quan部bu汽qi車che係xi統tong情qing況kuang和he問wen題ti
，完wan成cheng成cheng功gong的de設she計ji。它ta還hai可ke以yi作zuo為wei簡jian單dan的de解jie決jue方fang案an，滿man足zu嚴yan格ge的de係xi統tong實shi施shi成cheng本ben和heLED照明電路的複雜性。

 

 

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