【文章內(nèi)容簡介】 和電磁兼容要求等方面[8]。 驅(qū)動芯片簡介針對汽車電源的波動性，以及LED對電流恒定的需求，選用LT3755 恒流LED驅(qū)動芯片。LT3755是凌力爾特公司(Linear Technology Corporation)推出的60V、高壓側(cè)電流檢測DC/DC轉(zhuǎn)換器，該器件為驅(qū)動大電流LED而設(shè)計。，如汽車、工業(yè)和建筑照明。LT3755使用外部N溝道MOSFET，可以用標(biāo)稱12V的輸入驅(qū)動多達(dá)14個1A的白光LED，提供超過50W的功率。該器件具高壓側(cè)電流檢測，能夠用在升壓、降壓、降壓升壓或SEPIC和反激式拓?fù)渲小T3755在升壓模式可以實(shí)現(xiàn)高于94%的效率，從而無需任何外部散熱措施。頻率調(diào)節(jié)引腳允許用戶在100kHz至1MHz范圍內(nèi)對頻率編程，從而優(yōu)化了效率，同時最大限度地減小外部組件的尺寸并降低成本。LT3755采用3mm3mm C，可組成非常緊湊的50W LED驅(qū)動器解決方案[９]。 LT3755采用True Color PWMTM調(diào)光，以高達(dá)3000:1的調(diào)光范圍實(shí)現(xiàn)恒定LED色彩。就要求不那么苛刻的調(diào)光需求而言，CTRL引腳可以用來提供10:1的模擬調(diào)光范圍。其固定頻率、電流模式架構(gòu)允許在寬電源和輸出電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。FB引腳上以地為基準(zhǔn)的電壓，用作LED保護(hù)功能的輸入，使該轉(zhuǎn)換器可以作為恒定電壓源工作。 LT3755性能概要： 3000:1 True Color PWM調(diào)光；寬輸入電壓范圍：；輸出電壓高達(dá)60V；恒定電流和恒定電壓調(diào)節(jié)；100mV高壓側(cè)電流檢測；以升壓、降壓、降壓升壓模式、SEPIC或反激式拓?fù)潋?qū)動LED；可調(diào)頻率：100kHz至1MHz； 具遲滯的可編程欠壓閉鎖；開路LED狀態(tài)引腳(LT3755)；頻率同步(LT37551)；PWM斷接開關(guān)驅(qū)動器；CTRL引腳提供模擬調(diào)光；低停機(jī)電流：1uA；可編程軟啟動；耐熱增強(qiáng)型16引線QFN(3mm3mm)封裝 驅(qū)動芯片結(jié)構(gòu)LT37552芯片如圖38所示：圖38 LT3755驅(qū)動芯片LT3755的各引腳功能：VREF：參考電壓輸出引腳，通常為2V。這個引腳可以通過一個電阻分壓器驅(qū)動CTRL引腳。可以提供高達(dá)100A的電流。PWM：開關(guān)使能、模擬和PWM調(diào)光端。 PWMOUT引腳連接著PWM引腳。 PWM有一個內(nèi)部下拉電阻。如果不使用，則連接到INTVCC引腳。OPENLED ：該引腳需要一個外部上拉電阻。當(dāng)PWM輸入為低電平、DC/DC轉(zhuǎn)換器處于空閑狀態(tài)時，OPENLED 引腳鎖存上一次PWM輸入為高電平時的有效狀態(tài)。當(dāng)PWM輸入再次為高電平時， OPENLED 引腳將被更新。該引腳可用于報告LED的開路故障。SS：軟啟動引腳。該引腳用于調(diào)節(jié)振蕩器頻率和補(bǔ)償引腳VC的電壓。軟啟動間隔由一個外部電容器設(shè)置。該引腳有一個10A（典型）的上拉電流源。在欠壓條件（檢測SHDN/UVLO 引腳）或限熱條件下，SS引腳復(fù)位到GND。 RT：開關(guān)頻率調(diào)節(jié)引腳。使用接地電阻設(shè)置頻率。不能讓RT引腳開路。SHDN/UVLO ：關(guān)閉和欠壓檢測引腳。INTVCC：為內(nèi)部負(fù)載、柵極驅(qū)動和PWMOUT驅(qū)動提供穩(wěn)壓電源由VIN供應(yīng)，調(diào)節(jié)至7V（典型值）。如果VIN總是小于或等于7V， INTVCC 直接與VIN 相連。VIN：輸入電源引腳。（或更大）的旁路電容。 SENSE：控制回路的電流檢測引腳。此引腳與開關(guān)電流檢測電阻，RSENSE的一端與 NFET的源極相連。檢測電阻另一端連接到GND。GATE：N溝道FET的柵極驅(qū)動輸出引腳。PWMOUT： PWM信號的緩沖輸出。該引腳還具有FB過壓條件下的保護(hù)功能。 FB：電壓回路反饋引腳。 FB用于恒定電壓調(diào)節(jié)和LED開路檢測。通過DC/DC轉(zhuǎn)換器，（額定）ISN：與電流反饋電阻負(fù)端連接。輸入偏置電流典型值為20A。3V以下時，ISN通過置GATE為0V來達(dá)到短路電流保護(hù)。ISP：與電流反饋電阻正端連接。該管腳輸入偏置電流典型值為30A。， ISP具有短路電流保護(hù)功能。VC：跨導(dǎo)誤差放大輸出引腳，用于穩(wěn)定與一個帶有RC網(wǎng)絡(luò)的電壓回路。當(dāng)PWM為低電平時，該引腳為高阻抗，為下一個PWM電平狀態(tài)儲存需要的電流。該引腳與GND之 間通過一個電容相連，一個電阻與電容串聯(lián)提供快速瞬態(tài)響應(yīng)。CTRL：電流檢測門限調(diào)整引腳。調(diào)節(jié)VISP VISN閾值。CTRL線性范圍從GND到 。不要讓這個引腳開路。 驅(qū)動芯片工作原理LT3755是一個恒定頻率、電流模式控制器。由INTVCC提供的內(nèi)部調(diào)節(jié)的7V電源來驅(qū)動一個低壓側(cè)外部N溝道MOSFET、GATE引腳以及PWMOUT引腳。正常工作條件下，PWM引腳為低電平時，GATE和PWMOUT引腳輸出電壓為0V，VC引腳輸出高阻抗，通過外部補(bǔ)償電容來存儲先前的開關(guān)狀態(tài)，ISP和ISN引腳偏置電流降低到泄漏電流水平以下。當(dāng)PWM引腳變?yōu)楦唠娖綍r， PWMOUT經(jīng)過短暫的延遲后輸出高電平。同時內(nèi)部振蕩器開始工作，打開外部功率MOSFET開關(guān)（柵極變高）。和開關(guān)電流成比例的采樣電壓（通過檢測外部SENSE和GND輸入引腳之間的電流檢測電阻），與一個穩(wěn)定的斜率補(bǔ)償電壓之和，作為“開關(guān)電流檢測”信號反饋到PWM比較器的正極。在開關(guān)打開的時間內(nèi)外部電感上的電流穩(wěn)定增加。當(dāng)開關(guān)電流檢測電壓超過了誤差放大器的輸入（VC）時，鎖存器復(fù)位并且開關(guān)關(guān)閉。在關(guān)閉階段，電感電流下降。在每個振蕩周期結(jié)束時，諸如斜率補(bǔ)償?shù)葍?nèi)部信號返回他們的初始值，然后等待新的周期。通過這種周期循環(huán)，控制開關(guān)的導(dǎo)通時間，以調(diào)節(jié)負(fù)載的電流或電壓。是ISP和ISN、VC 之間的電壓的放大信號，而基準(zhǔn)差異電壓由CTRL引腳設(shè)置。在這種方式下，誤差放大器通過設(shè)置基準(zhǔn)的峰值開關(guān)電流大小來調(diào)節(jié)LED電流。如果誤差放大器輸出增加，開關(guān)需要更大的電流，如果減少，需要的電流將減少。在導(dǎo)通階段SENSE引腳監(jiān)測開關(guān)電流，并且該引腳電壓不能超過100mV的電流限制閾值（典型值）。如果SENSE引腳超過電流限制閾值時，無論P(yáng)WM比較器輸出狀態(tài)如何，SR鎖存器復(fù)位。同樣，ISP /ISN共模電壓低于3V時，監(jiān)測ISP和ISN之間的差異，以確定是否輸出短路。如果ISP和ISN之間的電壓差大于150mV（典型值），SR鎖存器被復(fù)位。這些功能是為了保護(hù)電源開關(guān)以及DC/DC 轉(zhuǎn)換器電源路徑中的各種外部元件。電壓反饋模式工作原理與上述電流模式類似，除了VC引腳的電壓（此處為內(nèi)部基準(zhǔn)電 （額定）和FB引腳的電壓差放大值）。如果FB引腳電壓比內(nèi)部基準(zhǔn)電壓低，開關(guān)電流將增加，反之，如果FB引腳電壓比基準(zhǔn)電壓高，開關(guān)電流將減少。LED電流檢測 反饋與FB電壓反饋共同作用，F(xiàn)B引腳電壓不超過內(nèi)部電壓閾值，使并且ISP和ISN引腳之間的電壓不會超過CTRL引腳設(shè)置的電壓閾值。若要完全關(guān)閉電壓回路，可將FB連接到GND。若要完全關(guān)閉LED電流回路，則將ISP和ISN引腳連接在一起，并且CTRL引腳連接到VREL。LT3755的電路效率曲線如圖311所示：圖311 LT3755的電路效率曲線上圖中描繪了LT3755的效率 （可高達(dá)93%）。這一點(diǎn)極其重要，因?yàn)樗獬藢θ魏喂β试M(jìn)行散熱的需要，從而實(shí)現(xiàn)了非常緊湊的占板面積。LT3755運(yùn)用了獨(dú)特的高壓側(cè)電流檢測設(shè)計，因而使其還能夠根據(jù)應(yīng)用的特殊要求而被配置成升壓、降壓式、降壓升壓模式或反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。固定頻率、電流模式架構(gòu)在一個很寬的電源和輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定和精準(zhǔn)的運(yùn)作。LT3755提供了一個恒定電流源，LED驅(qū)動器IC要想在輸入電壓不穩(wěn)定的情況下實(shí)現(xiàn)恒定的LED亮度，這是必不可少的。在汽車應(yīng)用中，這一點(diǎn)特別重要，原因是輸入電壓會由于在諸如冷車發(fā)動和負(fù)載突降等過程中遇到的瞬變而發(fā)生巨大的擺動。LT3755的最大輸入電壓為40V,這令其即使在主汽車總線承受40V瞬態(tài)電壓的情況下（這在負(fù)載突降條件下是很常見的）也能夠調(diào)節(jié)LED電流和電壓。LT3755的True Color TM PWM調(diào)光功能實(shí)現(xiàn)了高達(dá)3000:1的調(diào)光比，而發(fā)射光的色彩無變化，從而使得能夠利用PWM的占空比來對LED車前燈進(jìn)行經(jīng)常性的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)各種環(huán)境條件。由于凌力爾特的高電流LED驅(qū)動器是電流模式穩(wěn)壓器，因此它們并非直接調(diào)節(jié)電源開關(guān)的占空比，而是由反饋環(huán)路負(fù)責(zé)在每個周期中控制開關(guān)中的峰值電流。與電壓模式控制相比，電流模式控制改善了環(huán)路動態(tài)特性，并提供了逐周期電流限制。LT3755在系統(tǒng)中的電路接線圖如圖310所示：圖310 LT3755在系統(tǒng)中的電路接線圖 LED燈的選型LED燈的種類繁多，要找到一個適合汽車使用的LED燈并不容易。常見的外部車燈有：前照燈、霧燈、牌照燈、倒車燈、制動燈、轉(zhuǎn)向燈、示位燈、示廓燈、駐車燈和警示燈和日行燈。外部燈具光色一般采用白色、橙黃色和紅色；執(zhí)行特殊任務(wù)的車輛，如消防車、警車、救護(hù)車、搶修車，則采用具有優(yōu)先通過權(quán)的紅色、黃色或藍(lán)色閃光警示燈。機(jī)動車應(yīng)按時參加安全檢測和綜合檢測，確保外部燈具齊全有效[10]。依據(jù)汽車照明亮度的需求選用科銳公司生產(chǎn)的 XLamp XTE LED燈， XLamp XTE 基于 Cree 性能最高的碳化硅LED技術(shù)構(gòu)建，采用Cree的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XP/XT封裝提供。XTE白光產(chǎn)品設(shè)定了高性能的新標(biāo)準(zhǔn)，可顯著降低系統(tǒng)成本。Cree XLamp LED 將高性能和高品質(zhì)光源引入到廣泛的照明應(yīng)用，包括非接觸式熒光粉照明、變色燈光照明、便攜式和個人照明、室外照明、室內(nèi)定向照明、運(yùn)輸照明、舞臺和演播室照明、商業(yè)照明以及應(yīng)急車輛照明。產(chǎn)品特點(diǎn)：有白光、最小顯色指數(shù) 80 白光、最小顯色指數(shù) 70 白光以及深藍(lán)光規(guī)格可選在 85176。C 溫度下測試分檔冷白款光效可達(dá) 148 lm/W (在 85176。C，350 mA 條件下) 視角寬： 115140176。 熱阻：5176。C/W 最大驅(qū)動電流： A 散熱部分不帶電 (熱電分離) XTE 白光和深藍(lán)光支持 Vf 正向 電壓分檔XTE 深藍(lán)光按 nm 波長范圍分檔在不超過 30186。C/85% 相對濕度 條件下，車間壽命不受限制可回流焊 符合 JEDEC JSTD 020C 標(biāo)準(zhǔn)符合 RoHS 和 REACH 要求LED連接電路圖如圖312所示：圖312 LED接線圖XLamp XTE相對光通量與電流曲線圖 (TJ = 85 176。C) 如圖313所示圖313 XLamp XTE相對光通量與電流曲線圖由上圖可以