汽車led照明驅(qū)動電路設(shè)計實例-wenkub.com
2025-06-27 06:59 本頁面
【正文】 這種應(yīng)用中通常選擇SEPIC調(diào)節(jié)器，因為它允許輸入電壓高于或低于輸出電壓。出現(xiàn)這一情況有兩種原因：1)電感儲能釋放到輸出電容； 2)低速響應(yīng)控制環(huán)路。系統(tǒng)穩(wěn)定性要求使用“2型”補償網(wǎng)路，因為負(fù)載基本保持不變，控制環(huán)路的響應(yīng)速度可以很慢?！办o止”電壓（PWM處于“關(guān)閉”狀態(tài)）（PWM處于“導(dǎo)通”狀態(tài)）。 該設(shè)計利用PWM信號，通過R12和VD3拉高節(jié)點電壓，從而解決了上述問題。 對于PWM亮度調(diào)節(jié)，MAX16807的OEB引腳輸入為PWM反相信號，用于控制驅(qū)動器的通、斷。 設(shè)計中，U3的陽極電壓等于兩個OUT端電壓（OUT0～3和OUT4～7）中較低的一個，電流從VLED通過RRU3進(jìn)入較低電壓的OUT端。 利用同一電源，通過獨立的線性驅(qū)動器分別驅(qū)動多串HBLED時，對于不同的SEPIC輸出電壓和不同的LED串聯(lián)電壓，OUTx引腳的電壓不同?？赏ㄟ^兩種途徑控制驅(qū)動器：一種是由OEB引腳控制驅(qū)動器的通、斷，實現(xiàn)PWM亮度調(diào)節(jié)，這種方式為首選方案；另一種是通過SPI接口分別控制每路驅(qū)動器的通、斷。MAX16807是具有8路線性HBLED電流驅(qū)動器（OUT0～OUT7）。另外，使用耦合線圈可以減小電流（是電感LL2的主要決定因素），從而減小電感量。不穩(wěn)定性會導(dǎo)致電流、電壓紋波增大，為了避免這一問題的出現(xiàn)，可以人為增大電流監(jiān)測信號的斜率。電流檢測電路還提供過電流保護(hù)。 開關(guān)頻率的選擇需要權(quán)衡最小電感、電容尺寸，并在較高開關(guān)頻率時不會對Q1造成不合理的熱應(yīng)力要求。 Q1導(dǎo)通時，VD1反偏，只有輸出電容C12支持輸出電流（ILED）。 在對電路進(jìn)行分析時，會發(fā)現(xiàn)C3上的直流電壓等于輸入電壓，當(dāng)MOSFET(Q1)導(dǎo)通時，Kin為L1充電、C3為L2充電。通過OEB引腳能夠以非常短暫的占空比控制HB．LED驅(qū)動器的通／斷，提供較寬的調(diào)光范圍。在圖11所示電路中，MAX16807是SEPIC方案中的核心控制器，能夠為兩串HB．LED(每串5只LED)提供150mA的驅(qū)動電流。為了在黑暗中以及陽光直射的情況下均可見顯示器內(nèi)容，汽車電子所要求的調(diào)光比較高。雖然各個通道的電流都由一個電阻設(shè)置，但每串通道的電流可以獨立調(diào)整。MAX16807的引腳排列如圖10所示。由單個電阻設(shè)置所有通道的LED電流，8個恒定電流輸出通道，每個輸出通道的LED電流可調(diào)整至55mA，將通道并聯(lián)應(yīng)用可驅(qū)動具有更大電流的LED。MAXl6807LED驅(qū)動器包括8個漏極開路、恒定吸電流驅(qū)動LED的輸出通道（每通道電流高達(dá)55mA)，額定連續(xù)工作電壓為36V。另外,價格偏高和外圍器件復(fù)雜也是開關(guān)電源型驅(qū)動相對其他類型LED驅(qū)動的缺點。而且，這種方案需要用穩(wěn)壓源來得到恒定的電流。圖7所示為并聯(lián)型線性變換器，又稱為分流變換器（圖中僅畫出了一個LED，實際上負(fù)載可以是多個LED串聯(lián)），它與LED并聯(lián)，當(dāng)輸入電壓增大或者LED減少時，通過分流變換器的電流將會增大，這將會增大限流電阻上的壓降，以使通過LED的電流保持恒定。線性驅(qū)動器的外圍組件少，可有效降低系統(tǒng)的整體成本，線性驅(qū)動器的功耗等于LED電流乘以內(nèi)部(或外部)無源器件的壓降。這種電路如同一個理想的電流源，可以在正向電壓、電源電壓變化時保持固定的電流。電阻限制LED的電流的方法并不適合采用額定電壓為12V或24V的蓄電池系統(tǒng)，因為蓄電池的實際電壓為從6～18V或12～36V。（一）電阻限流電路圖6 電阻限流驅(qū)動電路如圖所示，限流電阻可寫成，式中，Vin為電路的輸入電壓；VF為LED的正向壓降；IF為LED的正向電流；VD為防反二極管的壓降；y為每串LED的樹木；x為并聯(lián)LED的串?dāng)?shù)。 通過以上分析可知，驅(qū)動器與負(fù)載LED串并聯(lián)方式搭配選擇是非常重要的，恒流式驅(qū)動功率型LED是不適合采用并聯(lián)負(fù)載的，同樣的，穩(wěn)壓式LED驅(qū)動器不適合選用串聯(lián)負(fù)載。假設(shè)并聯(lián)的LED數(shù)量較多，驅(qū)動器的驅(qū)動電流較大，通過這只短路的LED的電流將增大，大電流通過這只短路的LED后，很容易就變成斷路。因此，采用LED并聯(lián)形式，應(yīng)考慮器件和環(huán)境差別等因素對電路的影響，設(shè)計時留有一定的余量，以保證其可靠性。 先并后串混合連接構(gòu)成的發(fā)光組件的問題主要在單組并聯(lián)LED中，由于器件和使用條件的差別，導(dǎo)致單組中個別LED芯片喪失PN結(jié)特性，出現(xiàn)短路，個別器件短路使未失效的LED失去工作電流斥，導(dǎo)致整組LED熄滅，總電流∑Ifm全部從短路器件通過，而較長時間的短路電流又使器件內(nèi)部鍵合金屬絲或其他部分燒毀，出現(xiàn)開路。解決辦法是盡量多的并聯(lián)LED串，當(dāng)斷開某一串LED時，分配在余下LED串的電流不大，不至于影響余下LED串的正常工作。圖5 LED采用混聯(lián)方式當(dāng)某一串聯(lián)LED上有一只LED品質(zhì)不良短路時，不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動還是恒流式驅(qū)動，這串LED相當(dāng)于少了一只LED，通過這串LED的電流將大增，很容易就會損壞這串LED。將所有的LED串聯(lián)或并聯(lián)，不但限制著LED的使用量，而且并聯(lián)LED負(fù)載電流較大，驅(qū)動器的成本也會增加。因為LED的VF有一定的范圍，驅(qū)動IC將均勻地匹配各電流以獲得均勻亮度，并可在現(xiàn)有的3．3～5V總線電壓下運行。由于不需要DC/DC變換進(jìn)行升壓，故無需采用外部電感，因此電路的電磁干擾和紋波可達(dá)到最小。解決辦法是盡量多的并聯(lián)LED，當(dāng)斷開某一只LED時，分配在余下LED的電流不大，不至于影響余下的LED正常工作。圖4 LED采用全部并聯(lián)方式 LED采用全部并聯(lián)方式要求LED驅(qū)動器輸出較大的電流，負(fù)載電壓較低。此外，并聯(lián)設(shè)計提供低電磁干擾、低噪聲和高效率，且容錯性較強。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1