汽車照明應(yīng)用典型LED驅(qū)動器方案探討
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LED為汽車照明應(yīng)用提供眾多優(yōu)勢
LED在汽車中的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，但可以簡單歸納為內(nèi)部照明及外部照明(參見圖1)。外部照明有如前照燈、尾部照明等，內(nèi)部照明包括內(nèi)部便利及舒適照明和儀表盤背光等。
圖1：多種多樣的汽車LED照明應(yīng)用
利于靈活或新穎的造型設(shè)計——LED物理尺寸很小，能用于開發(fā)極緊湊、極薄的模塊。與鹵素?zé)艉碗瘹鉄粝啾?，多串LED模塊需要更小、更簡單的透鏡和光擴散片硬件。且多個LED光源的光更易于導(dǎo)向，大大減輕工程設(shè)計對造型的影響。
光強度及能效不斷提升——LED光強度處于極快的提升曲線上，呈現(xiàn)出每18至24個月光通量將會翻一番的趨勢。LED光輸出已經(jīng)超過鹵素?zé)?，未來LED實際光效性能還將能氙氣燈相匹敵。
高可靠性及長壽命——只要為LED前照燈模塊進行有效的熱管理以保持較低的結(jié)溫，并保護其免受開關(guān)導(dǎo)通/關(guān)閉、調(diào)光期間可能出現(xiàn)的電流尖峰和電池脈沖的影響，期望它們在汽車整個壽命周期內(nèi)持續(xù)使用就并非不切實際。
顯著節(jié)能——與其它方案相比，LED前照燈使用的燃料/能源要少得多。使用高能效智能電源技術(shù)/芯片，而非需多個外部元件的一般IC，可以更節(jié)能。
因此，LED在汽車照明中的應(yīng)用日漸增多，且被眾多汽車制造商當作設(shè)計賣點。
應(yīng)用于汽車照明的LED驅(qū)動器方案比較
LED在汽車照明中的應(yīng)用多種多樣，不同應(yīng)用對LED電流的要求又各不相同，故需要結(jié)合具體應(yīng)用要求，選擇適合的LED驅(qū)動器方案。
LED驅(qū)動方案的一項主要功能是在多種工作條件下穩(wěn)流，而不論輸入條件如何及正向電壓如何變化。驅(qū)動方案必須符合能效、外形因數(shù)、成本及安全性方面的應(yīng)用要求。同時，所選方案必須易用及足夠強固，從而適應(yīng)特定應(yīng)用的嚴格環(huán)境。
汽車應(yīng)用中的典型LED驅(qū)動器方案包括電阻、線性LED驅(qū)動器、開關(guān)LED驅(qū)動器及創(chuàng)新的照明管理LED驅(qū)動器等。一般而言，根據(jù)應(yīng)用中LED電流大小的不同，在20到200 mA的低電流應(yīng)用中，可以選用分立元件(即電阻)或線性驅(qū)動方案；在200至500 mA的中等電流應(yīng)用中，可以選用線性或開關(guān)驅(qū)動器方案；而在大于500 mA的大電流應(yīng)用中，一般選擇開關(guān)驅(qū)動器方案。
實際上，電阻是最簡單、最低成本的LED限流方案，但是它們并不“穩(wěn)流”，只是在LED正向電壓變化及輸入電源電壓變化并導(dǎo)致電流變化從而引起LED亮度變異時，簡單地限制LED最大電流。雖然這種方案的成本低，但能效也最低，且存在著LED篩選成本及熱失控等問題。
CCR是一種比電阻方案性能更高但成本又低于線性驅(qū)動器或開關(guān)驅(qū)動器的方案，適合于電流小于200 mA的低電流LED照明應(yīng)用。CCR廉價并強固，在寬電壓范圍下提供恒定亮度，在輸入電壓較高時保護LED免受過驅(qū)動，且在低電池電壓條件下仍提供較高亮度。這種方案能夠減少或消除LED篩選產(chǎn)生的庫存，使方案總成本更低。CCR最大工作電壓達50 V，能夠承受電池負載突降。CCR提供SOD123、SOT123及DPAK等不同封裝，能在嚴格熱環(huán)境下工作(125℃)，負溫度系數(shù)特性在高環(huán)境溫度條件下保護器件本身及LED。此外，CCR不產(chǎn)生電磁干擾，易于設(shè)計。
圖2：雙端及三端CCR電路圖
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