汽車前向照明應(yīng)用需要高性能 LED 驅(qū)動(dòng)器

　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于寒冷或冰凍溫度中一段時(shí)間以后，會(huì)發(fā)生冷車發(fā)動(dòng)情況。發(fā)動(dòng)機(jī)油變得極度粘稠，需要發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器提供更大的扭矩，這又需要從電池吸取更大的電流。這種大的負(fù)載電流可能在一點(diǎn)火時(shí)，將電池 / 主總線電壓拉至低于 6V，之后，該電壓一般會(huì)返回到 13.8V 的標(biāo)稱值。

　　當(dāng)電池電纜意外斷接而交流發(fā)電機(jī)仍然在給電池充電時(shí)，就會(huì)發(fā)生負(fù)載突降。當(dāng)電池電纜連接松動(dòng)而汽車正在運(yùn)行，或者當(dāng)電池電纜斷開而汽車正在運(yùn)轉(zhuǎn)，都會(huì)發(fā)生這種負(fù)載突降情況。這種電池電纜的突然斷接可能導(dǎo)致高達(dá) 60V 的瞬態(tài)電壓尖峰，因?yàn)榻涣靼l(fā)電機(jī)試圖全力給一個(gè)已經(jīng)不在的電池充電。交流發(fā)電機(jī)上的瞬態(tài)電壓抑制器通常將總線電壓箝位在 30V 至 34V，并吸收大部分浪涌;不過，交流發(fā)電機(jī)下游的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器和 LED 驅(qū)動(dòng)器會(huì)遭遇高達(dá) 36V 的瞬態(tài)電壓尖峰。人們不僅期望這些 LED 驅(qū)動(dòng)器能承受這樣的電壓尖峰，而且在發(fā)生這些瞬態(tài)事件時(shí)，這些 LED 驅(qū)動(dòng)器還必須連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓和 LED 電流。

　　短路保護(hù)

　　就白天行車燈和前燈而言，單串高亮度 LED 串中包括 6 到 20 個(gè) LED。由于標(biāo)稱輸入電壓為 13.8V，在某些瞬態(tài)情況下甚至更低，所以一般首選升壓型 LED 驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)，因?yàn)檫@種架構(gòu)比 SEPIC 或降壓-升壓型設(shè)計(jì)效率更高、更簡(jiǎn)單和具成本效率。不過，直到不久前，升壓型架構(gòu)一直難以抵御短路的影響。在汽車應(yīng)用中這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)?LED 在前端碰撞中容易被損壞，而且任何電弧都可能點(diǎn)燃濺出的汽油。由于這個(gè)原因，過去大多數(shù)前端照明 LED 應(yīng)用都采用更昂貴和更復(fù)雜的 SEPIC 解決放案，這種解決方案具備固有的短路保護(hù)能力。然而，隨著新的和具備非常堅(jiān)固保護(hù)能力的升壓型 LED 驅(qū)動(dòng)器的出現(xiàn)，未來的應(yīng)用將會(huì)采用這種設(shè)計(jì)，以提供效率更高和具成本效益的解決方案。

　　EMI 問題

　　降低 LED 驅(qū)動(dòng)器的任何電磁干擾 (EMI) 都有利于電源總線的總體設(shè)計(jì)。因?yàn)?LED 驅(qū)動(dòng)器通常是基于開關(guān)穩(wěn)壓器的，所以降低開關(guān)噪聲是人們所希望的。這可以通過采用擴(kuò)展頻譜頻率調(diào)制來實(shí)現(xiàn)。正如在圖 2 中可以看到的那樣，這種調(diào)制方法通過在較寬的頻率范圍內(nèi)擴(kuò)展頻譜，將輸出開關(guān)噪聲降低了 20dB，從而極大地減輕了 EMI 問題。　　

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　　一種新的汽車高亮度 LED 驅(qū)動(dòng)器控制器

　　幸運(yùn)的是，對(duì)這些困境有一種新的解決方案，那就是凌力爾特公司的 LT3795 LED 驅(qū)動(dòng)器。LT3795 是一款升壓型 DC/DC LED 驅(qū)動(dòng)器，可提供超過 100W 的 LED 功率。該器件具備 6V 至 110V 的輸入電壓范圍，因此非常適用于汽車、商用卡車甚至航空系統(tǒng)中的多種高亮度 LED 應(yīng)用。其高壓側(cè)電流檢測(cè)設(shè)計(jì)可配置為升壓模式、降壓-升壓模式、SEPIC 和降壓模式架構(gòu)，從而可提供多種設(shè)計(jì)靈活性。此外，其輸出電壓可以在 0V 至 110V 的范圍內(nèi)設(shè)定，從而能驅(qū)動(dòng)多種單串 LED，同時(shí)在升壓型設(shè)計(jì)中，能提供非常堅(jiān)固和簡(jiǎn)單的短路保護(hù)。

　　一種典型的 50W 前燈應(yīng)用如圖 3 所示。這個(gè)應(yīng)用采用了升壓型架構(gòu)，以提供高達(dá) 87V 的 LED 電壓，該電壓能以超過 600mA 的 LED 電流驅(qū)動(dòng)多達(dá) 20 個(gè) LED。大多數(shù)白天行車燈都采用 8 到 15 個(gè) LED，電流在 350mA 范圍內(nèi)，而近光前燈會(huì)采用約為 50V 的 1A LED，遠(yuǎn)光前燈則可能采用高達(dá) 2A 和 50V。LT3795 可用于所有這些應(yīng)用。