PIC16F873A和LT3476的汽车照明系统设计

1.4 LT3476驱动器

LT3476为4通道输出DC／DC转换器，是专为驱动高电流LED而设计的恒定电流源，其固定频率和电流模式架构可保证在很宽的输入和输出电压范围内实现稳定的运作。其主要特性如下：

　　◆True Color PWM调光技术，可提供高达5000；1 的调光比；

　　◆采用高压侧检测的LED电流调节；

　　◆VADJ引脚可在10～120 mV的范围内准确地设定LED电流检测门限；

　　◆具有1.5 A、36 V内部NPN开关的4个独立驱动器信道；

　　◆频率调节引脚：200 kHz～2 MHz；

　　◆高达96％的转换效率；

　　◆开路LED保护；

　　◆低静态电流：在运行模式中为22 mA，在停机模式中<10μA；

　　◆较宽的输入电压范围：2.8～16 V；

　　◆耐热增强型38引脚QFN封装。

高压侧电流检测是目前灵活性最高的LED驱动方案，可提供降压、升压或降压-升压型配置。在105 mV的全标度值条件下，可将每个电流监视器门限的准确度修整至2.5％以内。用户可利用一个外部检测电阻来设置每个通道的输出电流范围。4个稳压器均由对应信道的PWM信号来独立操作，从而精准地调节LED信号源的混色或调光比，可实现高达1000：1的调光比。频率调节引脚允许用户在200 kHz～2 MHz的范围内设置开关频率，能有效抑制LED阵列的噪声干扰。

LED是电流驱动型器件，其光照强度取决于传导电流的大小。为获得恒定的光照强度并提高其使用寿命，必须在其正向偏置时保持输入电流恒定。LT3476驱动器的典型应用电路如图2所示。

本系统中LT3476芯片的PWM引脚与PIC16F873A单片机的PWM脉冲输出引脚相连，用于控制目标驱动器通道来调整LED阵列的输出光通量。根据汽车电源总线输出12 V以及照明亮度需求，采用每个通道串联3个XLamp XR-E LED、4通道并联的LED阵列布局，各通道之间使用滤波电容隔开。

2 软件设计

本系统的软件部分比较简单。系统上电后初始化PIC16F873A，并由其读取光控回路和热控反馈回路的A／D值，据此调整输出PWM脉冲的占空比并发送至LT3476的PWM引脚，循环往复，从而达到动态调光的目的。软件流程如图3所示。

根据已获取的2路A／D值动态调整PWM输出脉冲的占空比，为本系统软件模块中最为关键的部分。操作PIC16F873A内部控制寄存器可调整输出PWM脉冲的占空比，其步骤如下：

　　①初始化CCP1模块控制寄存器CCP1CON的低4位为11XX，并将TRISC[2]位清零，使CCP1模块工作在PWM脉冲输出模式下，可输出分辨率达10位的PWN脉冲；

　　②写定时器TMR2的8位周期寄存器PR2，设置PWM输出脉冲的周期；

　　③写定时器TMR2的控制寄存器T2CON，使能定时器TMR2并初始化TMR2的前分频值；

　　④CCP1 模块包含2个8位寄存器CCPR1H(高字节)和CCPR1L(低字节)，通过写入CCP1CON控制器和CCPR1L寄存器的4、5位可得到PWM脉冲的高电平时间，可在任意时刻写入，但仅当定时器TMR2的增量计数值与周期寄存器PR2的值相等时，数据才真正写入到CCPR1H寄存器内部。

相关计算公式如下：

　　PWM脉冲周期=[(PR2)+1]×4×Tosc×(TMR2前分频值)

　　PWM高电平时间=(CCPR1L：CCP1CON[5：4])×Tosc×(TMR2前分频值)

　　PWM输出占空比=(CCPR1L：CCP1CON[5：4])／(PR2+1)×4

结语

高亮度LED应用于汽车照明系统是近年来汽车电子发展的一大亮点，采用"单片机+LED驱动器"的方案有利于增强系统开发的灵活性。实际应用表明，本设计充分发掘了LT3476驱动器的潜力，高亮度LED阵列输出稳定，能根据周边环境的光强和LED阵列的温度进行亮度的自动调整，且能有效抑制LED阵列的输出噪声。