車用高亮度LED驅(qū)動(dòng)電路

　　最簡(jiǎn)單的開關(guān)穩(wěn)壓器是圖2所示的降壓穩(wěn)壓器，輸入電壓與LED電壓之間的壓差對(duì)電感L充電，電流隨之增加，當(dāng)流達(dá)到預(yù)設(shè)的值時(shí)，控制電路將串聯(lián)的晶體管關(guān)閉，在LED通路形成一個(gè)交變電流。注意，在LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，開關(guān)穩(wěn)壓電路控制電流的峰值。這個(gè)值由可編程IC或外部元件來(lái)設(shè)定。電流值也由FET開關(guān)漏極上檢測(cè)電阻來(lái)定義。降壓穩(wěn)壓器流過(guò)LED的電流是連續(xù)的，但是交變的，而對(duì)電源而言是不連續(xù)的，這對(duì)電源工作會(huì)產(chǎn)生一事實(shí)上的影響，也增加了電源線上的噪聲。

圖3

　　如果電源電壓低于所有LED串聯(lián)電壓和，就要選用升壓穩(wěn)壓器。升壓穩(wěn)壓器(圖3)既要控制電流，又要控制電壓，電路相對(duì)復(fù)雜些。升壓穩(wěn)壓器在大電流情況下同樣存在嚴(yán)重的干擾問(wèn)題。因而最穩(wěn)定又最安全的LED驅(qū)動(dòng)器可采用升壓與降壓相結(jié)合的形式。一個(gè)升壓穩(wěn)壓器可驅(qū)動(dòng)幾個(gè)并聯(lián)的降壓穩(wěn)壓器。這樣，面對(duì)電源的是性能良好的升壓穩(wěn)壓器，而在負(fù)載端則是高電流輸出的降壓穩(wěn)壓器。

　　所有開關(guān)電源都會(huì)產(chǎn)生噪聲，電壓型穩(wěn)壓器可以提高工作頻率，在輸出端用大電容來(lái)濾波，LED電源是穩(wěn)流型的，降低噪聲就得采取如下措施：

　　降低工作頻率。

　　開關(guān)晶體管應(yīng)用放置在電路板的中心區(qū)域。

　　快速恢復(fù)二極管。

　　LED區(qū)不要形成電流環(huán)路。

　　縮短電纜和印制電路板上走線。

　　除了上述措施，新的方案也有助降低驅(qū)動(dòng)電源的噪聲。Melexis公司的MLX10801和MLX10803 LED驅(qū)動(dòng)器采用偽隨機(jī)開關(guān)頻率發(fā)生器來(lái)降低電氣噪聲。圖4是低噪聲應(yīng)用的電路實(shí)例，它符合CISPR25的5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這里CISPR是國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員法文的縮寫。工作電感L1應(yīng)根據(jù)開關(guān)頻率和LED電流來(lái)確定。為了方便用戶設(shè)計(jì)，公司還提供了一個(gè)軟件和Excel表格，用來(lái)選取ROSC、RSET和RSENSE。

圖4 MLX10803使用實(shí)例

　　對(duì)圖4電路，開關(guān)頻率應(yīng)低于150KHz，若LED電流在0.5-1A之間，L1與L2為100?H。噪聲是寬帶的，因而濾波電容采用大、小相結(jié)合的方案。二極管D1是高頻噪聲的主要來(lái)源，應(yīng)仔細(xì)選擇，在電源電壓低于100V時(shí)，可使用肖特基二級(jí)管。

　　GaAs與GaAs PLED的光輸出強(qiáng)度與結(jié)溫密切相關(guān)，例如LED在25℃輸出100%的話，在80℃時(shí)只有80%。驅(qū)動(dòng)器設(shè)置了溫度斜度補(bǔ)償電路，實(shí)際上一個(gè)PTC或NTC電阻便可解決問(wèn)題，利用PTC的溫度系數(shù)來(lái)平衡LED的光輸出。為了保護(hù)LED，在溫度高于80℃，可以在器件的輸入端增加一個(gè)NTC電阻