5個汽車電子系統(tǒng)LED驅(qū)動的應用案例

在設計照明系統(tǒng)時，除了LED供電外，還需要考慮很多因素。LED電路設計的另一項主要考慮因素是熱管理。LED驅(qū)動器集成電路改進熱性能的一種方式是通過控制LED正向電流，LED正向電流是關于溫度的函數(shù)。這可以通過使用外部電流來感應溫度和控制對LED的電流供應來實現(xiàn)，但更高效的解決方案是利用具有必要內(nèi)置功能的集成電路。

美國國家半導體的產(chǎn)品包含可實現(xiàn)多種拓撲結(jié)構(gòu)的眾多開關穩(wěn)壓器集成電路。此外，美國國家半導體專為LED應用開發(fā)了一系列集成電路，其中很多具有適合汽車電子系統(tǒng)應用的功能。本文將探討幾個汽車電子系統(tǒng)大燈驅(qū)動的應用示例。

1　使用升壓穩(wěn)壓器的大燈示例

LED正越來越多地用于汽車大燈及其他前視照明系統(tǒng)。典型的大燈應用可能使用以多種方式排列的10個白色LED.對于各LED最大VF為4V的情況，如果設計師希望使用在一個燈組中串聯(lián)全部LED的拓撲結(jié)構(gòu)，將需要設置DC/DC級來驅(qū)動LED.在這種情況下，可以對標稱12V~14VDC電源總線使用單個升壓開關功率級。

美國國家半導體研發(fā)的多種集成電路正是符合這種應用要求，例如LM342x系列：LM3421、LM3423、LM3424和LM3429部件。此系列集成電路包含多種多用途部件，可用作升壓、降壓、降壓/升壓或SEPIC拓撲結(jié)構(gòu)中低側(cè)外部MOSFET的控制器。LM3421、LM3423和LM3429部件都使用峰值電流模式控制器和預測性關閉時間設計來調(diào)節(jié)LED電流。峰值電流模式控制器與預測性關閉時間設計的組合簡化了回路補償設計，同時提供內(nèi)在的輸入電壓前饋補償。LM3429是系列中的基本部件，是優(yōu)化了成本和尺寸特點的控制器解決方案。LM3421增設了用于控制外部調(diào)光FET和系統(tǒng)“零電流”關閉特點的集成驅(qū)動器。LM3423進一步增加了LED狀態(tài)輸出標記、故障標記、可編程故障計時器和邏輯針腳，用于控制調(diào)光驅(qū)動器的極性。最后，LM3424與LM3421類似，但使用標準峰值電流模式控制器。LM3424還具有對開關頻率編程的功能，或通過可編程斜率補償、軟啟動和LED電流熱返送功能使開關頻率與外部來源同步。

LM342x系列使用控制器集成電路實現(xiàn)所需功能和總體系統(tǒng)設計的最大靈活性。圖1以LM3421為例，顯示升壓配置中使用LM342x系列驅(qū)動LED燈組的一個示例。LM342x拓撲結(jié)構(gòu)的一個主要特點是在LED高側(cè)進行電流感應，允許燈組中的最后LED的陰極局部在底盤接地，并使感應電壓可以差分地饋送回集成電路。這是一個重要的優(yōu)點，因為使LED燈組和驅(qū)動器集成電路可以彼此分離。

圖1使用LM3421的升壓穩(wěn)壓器驅(qū)動10個LED