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24Wshengyaheshengyazhidianchicankaosheji
，zhichishejirenyuankefuquanbuqichexitongqingkuanghewenti，wanchengchenggongdesheji。tahaikeyizuoweijiandandejiejuefangan，manzuyangedexitongshishichengbenheLED照明電路的複雜性。

 

 

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