汽車led照明驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)實(shí)例-文庫(kù)吧資料
2025-07-06 06:28本頁(yè)面
【正文】 ，所以也不需要考慮EMI問題。目前，一些線性驅(qū)動(dòng)芯片在芯片內(nèi)部集成了MOSFET和高精度電壓基準(zhǔn)，能夠在不同照明裝置之間保持一致的亮度。實(shí)現(xiàn)恒流源的簡(jiǎn)單電路是：用一個(gè)MOSFET與LED串聯(lián)，對(duì)LED的電流進(jìn)行檢測(cè)并將其與基準(zhǔn)電壓相比較，比較信號(hào)反饋到運(yùn)算放大器，進(jìn)而控制MOSFET的柵極。因此，如果需要保持亮度，就必須進(jìn)行橫流控制。另外由于電阻R的接入，損失的功率為xRIF2，因此電路的效率低。由圖可得LED的線性化數(shù)學(xué)模型為式中，Vo為單個(gè)LED的開通壓降；Rs為單個(gè)LED的線性化等效串聯(lián)電阻。在汽車照明中，LED驅(qū)動(dòng)基本都采用蓄電池供電，不適合直接驅(qū)動(dòng)LED，不能提供穩(wěn)定的電壓，因此，需要專門的驅(qū)動(dòng)電路來點(diǎn)亮LED。二、LED驅(qū)動(dòng)電路的解決方案車用LED照明工作電流需要恒流穩(wěn)定，以實(shí)現(xiàn)理想的發(fā)光強(qiáng)度。只有將這只短路的LED燒成斷路，驅(qū)動(dòng)器輸出電流才能恢復(fù)正常，由于并聯(lián)的LED較多，斷開這一LED并聯(lián)支路，平均分配電流不大，依然可以正常工作，那么整個(gè)LED也僅有一只LED不亮。由于并聯(lián)的LED較多，斷開一只LED的并聯(lián)支路，平均分配電流不大，依然可以正常工作，那么整個(gè)LED僅有一只LED不亮。如果是采用恒流式LED驅(qū)動(dòng)，由于驅(qū)動(dòng)器輸出電流保持不變，除了并聯(lián)在短路LED的這一并聯(lián)支路外，其余的LED正常工作。 混聯(lián)方式還有另一種接法，即將LED平均分配后，分組并聯(lián)，再將每組串聯(lián)在一起。LED的詐的不穩(wěn)定性使多個(gè)LED并聯(lián)使用時(shí)，工作電流精度范圍受到限制。這時(shí)未失效的LED重新獲得電流，恢復(fù)正常發(fā)光，只是工作電流斥較原來大了一點(diǎn)。在工作環(huán)境因素變化較大的情況下，使用這種連接方式的發(fā)光組件效果較為理想。 這種先串后并的連接方式的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、亮度穩(wěn)定、可靠性高，并且對(duì)器件的一致性要求較低，即使個(gè)別使LED單管失效對(duì)整個(gè)發(fā)光組件的影響也較小。 如果是采用恒流式LED驅(qū)動(dòng)，由于驅(qū)動(dòng)器輸出電流保持不變，分配在余下LED的電流將增大，容易損壞所有的LED。大電流通過損壞的這串LED后，由于通過的電流較大，多表現(xiàn)為斷路。同時(shí)通過每串LED的電流也相近。解決辦法是采用混聯(lián)方式。如果將所有的LED并聯(lián)，則需要LED驅(qū)動(dòng)器輸出較大的電流。電路中的驅(qū)動(dòng)IC會(huì)測(cè)量所有LED的VF，選出最高VF的LED，并將Vout提升至驅(qū)動(dòng)這個(gè)最大環(huán)值LED所需的最低電平。驅(qū)動(dòng)VF未匹配的LED 為了驅(qū)動(dòng)未匹配的LED，需要使用可為每個(gè)LED提供獨(dú)立電流控制的IC來獲得均勻亮度。如果電源電壓穩(wěn)定且經(jīng)過穩(wěn)壓處理，無需為每個(gè)LED配備額外的電流設(shè)置電阻器。驅(qū)動(dòng)VF匹配的LED 使用具有內(nèi)部匹配電流源的LED驅(qū)動(dòng)IC來驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的匹配LED，驅(qū)動(dòng)IC在現(xiàn)有的3．3～，LED的電流通過單一的外部電阻器來調(diào)節(jié)。當(dāng)某一只LED品質(zhì)不良短路時(shí)，所有的LED將不亮，但如果并聯(lián)LED數(shù)量較多，通過短路的LED電流較大足以將短路的LED燒成斷路。如果是采用恒流式LED驅(qū)動(dòng)，由于驅(qū)動(dòng)器輸出電流保持不變，分配在余下LED的電流將增大，容易損壞余下所有的LED。分配在所有LED兩端的電壓相同，當(dāng)LED的一致性差別較大時(shí)，通過每只LED的電流不一致，LED的亮度也不同。為了實(shí)現(xiàn)每個(gè)LED器件之間的特性參數(shù)存在一定差別，且LED的正向電壓VF隨溫度上升而下降，不同LED可能因?yàn)樯釛l件差別而引發(fā)工作電流IF的差別，散熱條件較差的LED溫升較大，正向電壓VF下降也較大，造成工作電流斥上升，而工作電流斥上升又加劇溫升，如此循環(huán)可能導(dǎo)致LED燒毀。在串聯(lián)設(shè)計(jì)中，一個(gè)LED發(fā)生故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)照明子系統(tǒng)失效，而并聯(lián)設(shè)計(jì)可避免這種個(gè)嚴(yán)重的缺陷。并聯(lián)設(shè)計(jì)基于低驅(qū)動(dòng)電壓，因此無需帶電感的升壓電路。為了滿足不同的發(fā)光亮度需求，通過驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED就可以實(shí)現(xiàn)。但由于LED的VF值存在一個(gè)變化范圍，LED之間的壓差會(huì)隨之變化，對(duì)亮度的均勻性有一定的影響。采用ADDtek保護(hù)器的電路如圖3所示，使用時(shí)將其與LED并聯(lián)。當(dāng)然穩(wěn)壓管的導(dǎo)通電壓需要比LED的導(dǎo)通電壓高，否則LED就不亮了。 當(dāng)某一只LED品質(zhì)不良斷開后，串聯(lián)在一起的LED將全部不亮。圖1 LED采用全部串聯(lián)方式 當(dāng)某一只LED品質(zhì)不良短路時(shí)，如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)(如常用的阻容降壓方式，由于驅(qū)動(dòng)器輸出電壓不變，那么分配在剩余的LED兩端的電壓將升高，驅(qū)動(dòng)器的輸出電流將增大，容易損壞余下的所有LED。LED采用全部串聯(lián)方式如圖1所示，即將多個(gè)LED的正極對(duì)負(fù)極連接成串，其優(yōu)點(diǎn)是通過每個(gè)LED的工作電流一樣，一般應(yīng)串入限流電阻R，要求LED驅(qū)動(dòng)器輸出較高的電壓。在這種情況下，必須注意整個(gè)串聯(lián)串中的輸入電壓以及它和正向電壓降（VF）之間的關(guān)系。采用這種設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)例有汽車內(nèi)頂燈(地圖燈、閱讀燈)等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)約束條件是可用的電功率和電壓，其他約束條件還包括功能特性，例如針對(duì)環(huán)境光線作出調(diào)整。LED作為驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載，經(jīng)常需要幾十個(gè)甚至上百個(gè)LED組合在一起構(gòu)成發(fā)光組件，LED負(fù)載的連接形式直接關(guān)系到其可靠性和使用壽命。而汽車內(nèi)部照明燈具，如儀表板、頂燈、地圖燈、開門燈等為駕駛員和乘客提供了便利。警示燈和霧燈是在極端的情況下提供特殊功能，為避免夜晚行車的追尾或轉(zhuǎn)彎時(shí)的相撞起了關(guān)鍵性作用。起初，汽車僅需要前照燈，以便在黑暗中行駛時(shí)看清道路。電路采用通用的集成芯片,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,完成了一個(gè)高性能的車用LED恒流驅(qū)動(dòng)電路,具有閃光頻率穩(wěn)定、恒流輸出、電流精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、紋波小、噪聲低以及LED開路檢測(cè)和保護(hù)功能,可應(yīng)用于汽車高亮度LED照明系統(tǒng)中。LED汽車照明驅(qū)動(dòng)電
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