車用高亮度led驅(qū)動(dòng)電路

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1、近年來(lái)，高亮度LED應(yīng)用發(fā)展神速,特別是在指示牌、交通信號(hào)燈方面。而對(duì)汽車應(yīng)用來(lái)說(shuō)，LED亦仃極人的吸引力,長(zhǎng)壽命、抗震、高效、對(duì)光源良好的控制能力,都是它的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，相對(duì)于白熾燈,LED需要驅(qū)動(dòng)電路,還有汽車電氣是靠酸鉛蓄電池供電的,是機(jī)械驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)充電，這類電池適合白熾燈，不適用LED,因此,設(shè)計(jì)一種穩(wěn)壓性能良好而乂低噪聲的駛動(dòng)電路是十分必耍的。理論上，LED光輸出與張動(dòng)電流有關(guān)，而與電源電壓無(wú)關(guān)。最對(duì)低耍求應(yīng)川，如呆電源電壓穩(wěn)定的話，一個(gè)電阻就町限制電流。值得注意的是，対這種最簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路，LED在-淀程度上顯示出自穩(wěn)定特性。

2、亦即，若溫度升高的話，LED的光輸出減少，但同時(shí)It止向爪降亦降低，使驅(qū)動(dòng)電流增加，從而補(bǔ)償了較高溫度F光輸出的減少。遺憾的是，汽車電源的變化范圍是很大的，在8V-18VZ間，峰值電壓可達(dá)幾十伏。此外，高亮度LED騾動(dòng)電流大，會(huì)在電阻上產(chǎn)生大量的熱量,使散熱設(shè)計(jì)復(fù)雜化。相對(duì)簡(jiǎn)單的方案是使川線性降壓穩(wěn)壓器（圖1），D1是…個(gè)穩(wěn)壓二極管，通過(guò)LED的電流設(shè)定為VD1/RSET。D2對(duì)基極二極管進(jìn)行濕度補(bǔ)償。這個(gè)電路仍然存衣能呆損失問(wèn)題和電阻散熱問(wèn)題。對(duì)于低電流LED,尤其是用聯(lián)后的LED止向壓降和稍低于電源電壓的場(chǎng)介，這個(gè)電路不失為經(jīng)濟(jì)有效的方案

3、。近年來(lái)，高亮度LED應(yīng)用發(fā)展神速,特別是在指示牌、交通信號(hào)燈方面。而對(duì)汽車應(yīng)用來(lái)說(shuō)，LED亦仃極人的吸引力,長(zhǎng)壽命、抗震、高效、對(duì)光源良好的控制能力,都是它的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，相對(duì)于白熾燈,LED需要驅(qū)動(dòng)電路,還有汽車電氣是靠酸鉛蓄電池供電的,是機(jī)械驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)充電，這類電池適合白熾燈，不適用LED,因此,設(shè)計(jì)一種穩(wěn)壓性能良好而乂低噪聲的駛動(dòng)電路是十分必耍的。理論上，LED光輸出與張動(dòng)電流有關(guān)，而與電源電壓無(wú)關(guān)。最對(duì)低耍求應(yīng)川，如呆電源電壓穩(wěn)定的話，一個(gè)電阻就町限制電流。值得注意的是，対這種最簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路，LED在-淀程度上顯示出自穩(wěn)定特性

4、。亦即，若溫度升高的話，LED的光輸出減少，但同時(shí)It止向爪降亦降低，使驅(qū)動(dòng)電流增加，從而補(bǔ)償了較高溫度F光輸出的減少。遺憾的是，汽車電源的變化范圍是很大的，在8V-18VZ間，峰值電壓可達(dá)幾十伏。此外，高亮度LED騾動(dòng)電流大，會(huì)在電阻上產(chǎn)生大量的熱量,使散熱設(shè)計(jì)復(fù)雜化。相對(duì)簡(jiǎn)單的方案是使川線性降壓穩(wěn)壓器（圖1），D1是…個(gè)穩(wěn)壓二極管，通過(guò)LED的電流設(shè)定為VD1/RSET。D2對(duì)基極二極管進(jìn)行濕度補(bǔ)償。這個(gè)電路仍然存衣能呆損失問(wèn)題和電阻散熱問(wèn)題。對(duì)于低電流LED,尤其是用聯(lián)后的LED止向壓降和稍低于電源電壓的場(chǎng)介，這個(gè)電路不失為經(jīng)濟(jì)有效的方

5、案。Vsupply圖1簡(jiǎn)單穩(wěn)流電路在多數(shù)場(chǎng)合，開(kāi)關(guān)電源提供一種更佳的電氣解決方案。顧名思義，開(kāi)關(guān)電源是開(kāi)關(guān)工作的，在一個(gè)周期，對(duì)RLC電路充電;在下一個(gè)周期，存儲(chǔ)的能最用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。這類電路效率極高，一般都能達(dá)到90%以上，開(kāi)關(guān)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。故簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器是圖2所示的降壓穩(wěn)壓器，輸入電壓與LED電壓之間的壓羌對(duì)電感L充電，電流隨之増加，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。注總:，在LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路控制電流的峰值。這個(gè)值由

6、可編程IC或外部元件來(lái)設(shè)定。電流值也由FET開(kāi)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。Vin圖2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)流電路如果電源電壓低于所YfLED$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，乂要控制電壓，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)定乂最安全的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)兒個(gè)并聯(lián)的降壓穩(wěn)壓器。這樣，而對(duì)電源的是性能良好的升壓穩(wěn)壓器，而在負(fù)

7、載端則是高電流輸出的降壓穩(wěn)壓器。廠小Control圖3升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)流電路所有開(kāi)關(guān)電源都會(huì)產(chǎn)生噪聲，電圧型穩(wěn)用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卜-措施：?降低工作頻率。?開(kāi)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)不耍形成電流環(huán)路。?縮短電纜和印制電路板上定線。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MLX10803LED驅(qū)動(dòng)器采用偽隨機(jī)開(kāi)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),

8、這里CISPR是國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員法文的縮寫。匸作電感L1應(yīng)根據(jù)開(kāi)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RO