汽車應用中高亮度LED驅(qū)動電路

在多數(shù)場合，開關電源提供一種更佳的電氣解決方案。顧名思義，開關電源是開關工作的，在一個周期，對RLC電路充電;在下一個周期，存儲的能量用來驅(qū)動負載。這類電路效率極高，一般都能達到90%以上，開關穩(wěn)壓器能提升電壓，降低電壓，還能產(chǎn)生極性相反的電壓，這是線性穩(wěn)壓器所不具備的。

最簡單的開關穩(wěn)壓器是圖2所示的降壓穩(wěn)壓器，輸入電壓與LED電壓之間的壓差對電感L充電，電流隨之增加，當電流達到預設的值時，控制電路將串聯(lián)的晶體管關閉，在LED通路形成一個交變電流。注意，在LED驅(qū)動應用中，開關穩(wěn)壓電路控制電流的峰值。

這個值由可編程IC或外部元件來設定。電流值也由FET開關漏極上檢測電阻來定義。降壓穩(wěn)壓器流過LED的電流是連續(xù)的，但是交變的，而對電源而言是不連續(xù)的，這對電源工作會產(chǎn)生一定的影響，也增加了電源線上的噪聲。

圖2降壓型開關穩(wěn)流電路

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，電路相對復雜些。升壓穩(wěn)壓器在大電流情況下同樣存在嚴重的干擾問題。因而最穩(wěn)定又最安全的LED驅(qū)動器可采用升壓與降壓相結合的形式。一個升壓穩(wěn)壓器可驅(qū)動幾個并聯(lián)的降壓穩(wěn)壓器。這樣，面對電源的是性能良好的升壓穩(wěn)壓器，而在負載端則是高電流輸出的降壓穩(wěn)壓器。

圖3升壓型開關穩(wěn)流電路

所有開關電源都會產(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。

開關晶體管應用放置在電路板的中心區(qū)域。

快速恢復二極管。

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)動電源的噪聲。Melexis公司的MLX10801和MLX10803LED驅(qū)動器采用偽隨機開關頻率發(fā)生器來降低電氣噪聲。圖4是低噪聲應用的電路實例，它符合CISPR25的5級標準，這里CISPR是國際無線電干擾特別委員法文的縮寫。工作電感L1應根據(jù)開關頻率和LED電流來確定。為了方便用戶設計，公司還提供了一個軟件和Excel表格，用來選取ROSC、RSET和RSENSE。