汽車電子系統(tǒng)應(yīng)用的LED驅(qū)動解決方案

為了實現(xiàn)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)LED電流的目標，可以使用多種不同的方法。一種方法是構(gòu)建溫度感應(yīng)電路，用于驅(qū)動LED驅(qū)動器集成電路的模擬電流調(diào)節(jié)針腳。更簡單的解決方法是使用LM3424等具有內(nèi)置熱返送(TFB)功能的LED驅(qū)動器集成電路。圖2顯示了LM3424熱返送功能所需的外部零部件示例。

圖2LM3424熱返送電路

使用LM3424驅(qū)動LED和執(zhí)行熱電流控制具有多項優(yōu)點。首先，不需要在外部配備大部分復(fù)雜的部件（例如多個運算放大器），因為這些在集成電路中已集成。在最簡單的配置中，實現(xiàn)熱返送只需要少量標準電阻器和負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻。如果需要更高的精度，設(shè)計師可以使用LM94022等精確溫度傳感器替換RBIAS和RNTC。此外，LM3424使用戶可以設(shè)置LED電流開始熱返送的溫度（TBK，通過RREF1,2、RBIAS和RNTC設(shè)置）和電流返送的斜率（通過RGAIN設(shè)置）。這使設(shè)計師可以使用少量外部部件精確重現(xiàn)制造商數(shù)據(jù)表中提供的電流額定值下降曲線，同時提高隨溫度變化表現(xiàn)出的性能，如圖3所示。

圖3隨溫度變化的額定值下降曲線示例

如圖2使用LM3424所示，集成電路將在到達某溫度時返送LED電流，此時，LED電流為零。這與LED作為系統(tǒng)中主要熱發(fā)生器的情況不同。對于大燈組件等應(yīng)用，設(shè)計師可能想要設(shè)置一項安全功能，即使LED可能在超出安全工作區(qū)的條件下工作，也始終能夠提供光輸出。對于此類情況，LED電流與溫度曲線將如圖4中示例所示。雖然LM3424沒有這項內(nèi)置功能，但這可以使用外部箝位電路輕松實現(xiàn)，并且防止TSENSE針腳上的電壓低于預(yù)規(guī)定值。

圖4隨溫度變化的額定值下降曲線示例(最低值非零)

使用SEPIC穩(wěn)壓器的大燈示例

雖然汽車電氣系統(tǒng)通常在12V~14VDC條件下工作，但在特殊情況下，向系統(tǒng)部件的供電電壓可能超出或低于正常工作值范圍。例如，在冷啟動情況下，系統(tǒng)供電可能為4.5V或更低，在負載突降狀況下，電壓可能在40V到60V之間。如果在這些特殊情況下仍需要LED工作或保護，設(shè)計師可能希望選擇可提供恒定LED電流的功率級，而不管電源電壓與LED組電壓的關(guān)系如何。一種采用SEPIC的開關(guān)穩(wěn)壓器可以執(zhí)行升壓和降壓操作，如圖5所示。

圖5SEPIC轉(zhuǎn)換器基本拓撲結(jié)構(gòu)

SEPIC轉(zhuǎn)換器的效率可能不如降壓或升壓轉(zhuǎn)換器，但拓撲結(jié)構(gòu)具有多項優(yōu)點。除了具有升壓和降壓功能外，另一項尤其適用于汽車電子系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)點是CSEPIC電容器提供了輸入和輸出之間的隔離。SEPIC轉(zhuǎn)換器的不足是需要兩個電感器，但兩個電感器可以輕松地纏繞在同個芯上，而不是作為兩個分立的部件。圖6顯示同樣使用LM3421控制器的應(yīng)用電路示例。

圖6SEPIC配置中的LM3421