汽車led照明驅動電路設計實例(已改無錯字)
2022-07-28 06:59:49 本頁面
【正文】 10OE低電平有效輸出使能控制，將OE驅動至PGND低電平則使能OUT4OUT7，將OE驅動之PGND高電平則禁止OUT4～OUT711DOUT串行數據輸出，數據在CLK的上升沿從內部8位移位寄存器移出到DOUT端12SETLED電流設置，在SET與PGND之間連接電阻RSET設定LED電流14V+LED驅動器正電源，+至PGND116PGND功率地端17DIN串行數據輸入18CLK串行時鐘輸入端19LE鎖存器使能輸入，當LE為高電平時，數據從內部移位寄存器透明傳輸到輸出鎖存器，數據在LE的下降沿鎖存到輸出鎖存器，且在LE為低電平時保持20～23OUT0～OUT3LED驅動輸出端，OUT0～OUT3是漏極開路，額定電壓36V的恒定吸電流輸出24COMP誤差放大器輸出端25FB誤差放大器反相輸入端26CSPWM控制器電流檢測輸入端27RTCTPWM控制器定時電阻/電容連接端，振蕩器頻率由連接在RT/CT與REF之間的電阻RT和連接在RT/CT與AGND之間的電容CT設定BP裸焊盤，連接至地層以改善功率耗散，不要作為唯一的接地端使用MAX16807可以工作在Buck、Boost或SEPIC模式，具體取決于輸入電壓范圍以及每個輸出通道的LED數量。增加一個外部電阻和一個齊納二極管可以進行拋負載測試。雖然各個通道的電流都由一個電阻設置，但每串通道的電流可以獨立調整。在不增加任何外圍組件的情況下，該結構可以保證每通道之間的電流匹配度優(yōu)于3％。對于不同批次的LED，每通道可以分別調節(jié)匹配度，也可以通過使能引腳統(tǒng)一調節(jié)各個通道。采用50Hz～30kHz的調節(jié)頻率，可以實現5 000：1的調光范圍。為了在黑暗中以及陽光直射的情況下均可見顯示器內容，汽車電子所要求的調光比較高。當亮度調節(jié)信號的開關頻率范圍為20kHz～1MHz時，可以避開干擾其他設備(如收音機)的頻段。MAX16807集成了LED開路檢測功能，這些控制器也可級聯起來構成大型LED陣列驅動電路。采用MAX16807構成（SEPIC）的LED驅動電路如圖11所示。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的驅動電流。Ic采用峰值電流控制模式，開關頻率可變。另外，MAX16807具有8路可編程吸電流控制電路，每路可提供50mA電流，36V驅動器可精確建立每串LED所要求的驅動電流。為了獲得更高的電流，還可以將輸出連接在一起。通過OEB引腳能夠以非常短暫的占空比控制HB．LED驅動器的通／斷，提供較寬的調光范圍。MAX16807控制器件組合了多項功能，電路首先建立公共電源電壓，然后由線性驅動器調節(jié)每串LED的電流。圖11 采用MAX16807構成的HBLED驅動電路SEPIC(單端初級電感轉振器)設計中具有初級電感(L1)、次級電感(L2)和位于兩個電感之間的串聯電容(C3)，某種程度上，可以把SEPIC設計看作是具有隔直流電容(消除輸入電壓)的Boost調節(jié)器，允許輸出電壓高于或低于輸入電壓。然而，為了復位隔直流電容，允許能量傳遞到輸出端，在次級放置了另一個電感L2。 在對電路進行分析時，會發(fā)現C3上的直流電壓等于輸入電壓，當MOSFET(Q1)導通時，Kin為L1充電、C3為L2充電。由于C3上的電壓等于輸入電壓，導通期間每個電感將作用相同電壓。關閉期間，每個電感的放電電壓相同(輸出電壓加上VD1的導通電壓)。由于L1和L2具有相同的充、放電電壓，它們可以具有相同的電感量和紋波電流，但兩者的平均電流相差較大。 Q1導通時，VD1反偏，只有輸出電容C12支持輸出電流（ILED）。Q1斷開時，L1的電感電流流過C3，與L2電流合并，為輸出電容充電并支持ILED。通過對電路進行分析，會發(fā)現電路中如的電流用于支持ILED，L1的電流重新為輸出電容充電，補充能量。即L2的平均電流等于ILED，而厶的平均電流等于ILEDVout/Vin。 開關頻率的選擇需要權衡最小電感、電容尺寸，并在較高開關頻率時不會對Q1造成不合理的熱應力要求。MAX16807數據手冊給出了一個公式，利用定時電阻（R6）和定時電容（C7）確定開關頻率。選擇3kQ電阻和1 000pF電容，電源變換器將工作在500kHz標稱頻率，能夠在尺寸和效率之間達到較好的均衡。 MAX16807采用峰值電流控制模式，該模式將開關電流的峰值與輸出電壓誤差相比較，產生相應的脈沖占空比，控制輸出電壓。電流檢測電路還提供過電流保護。為了防止毛刺注入電路，采用由R7（1kQ）和C10（100pF）構成的100ns濾波器，該濾波器足以消除電壓毛刺，而且不會對電流波形有太大影響。 對于電流模式控制器，當占空比高于50％時，會造成諧波不穩(wěn)定。這是由于電流的上升（通）斜率高于下降（斷）斜率，不穩(wěn)定性表現為調節(jié)器為了獲得正確的占空比，會在大/小占空比之間交替變化。不穩(wěn)定性會導致電流、電壓紋波增大，為了避免這一問題的出現，可以人為增大電流監(jiān)測信號的斜率。 晶體管VT2的基極連接在RTCT引腳，該引腳的紋波電壓通過驅動VT2進入VD2和R8，在R7，產生一個小電流，為電流檢測信號提供一個斜率補償。 SEPIC設計中需要確定使用兩個分離電感還是耦合線圈。通常，使用一個耦合線圈要比使用兩個電感價格便宜。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。
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