汽车照明电源设计
对于小尺寸显示屏,可以选择LED阵列用于CCFL背光。多串LED面临独特的设计挑战,特别是需要在整个区域提供均匀的亮度和色彩。图4给出一个特殊的基于LED的LCD背光电路。
MAXl6807/MAXl6808可工作在BUCK、BOOST或SEPIC模式,具体取决于输入电压范围以及每个输出通道的LED数量。增加一只外部电阻和一只齐纳二极管可以进行抛负载测试。虽然各个通道的电流都由电阻设置,但每串通道的电流可独立调整。在不增加任何外围元件的情况下,该架构可以保证每通道之间的电流匹配度优于3%。对于不同批次,每通道可以分别调节匹配度,也可通过使能引脚统一调节各个通道。采用50 Hz至30 kHz的调节频率,可以实现5 000:1的调光范围。为了在黑暗中以及阳光直射的情况下均可见显示器显示内容,汽车电子所要求的调光比较高。当亮度调节信号的开关频率范围为 20kHz~1MHz时,可以避开干扰其他设备(如收音机)的频段。MAXl6808集成了LED开路检测功能,这些控制器也可级联起来构成大型LED阵列驱动电路。
3 外部照明
外部照明系统对安全性提出新的要求,需要更大的照明功率。外部照明,如尾灯、指示灯或紧急事件报警灯(以及雾灯)必须确保在任何情况下有效工作,以避免严重的安全隐患。
尾灯必须有较远的穿透距离,但照射区域不能过大。用于内部照明的LED以及电流指标也适用于外部照明应用。也就是说,用于照明驱动的 MAXl6800/MAXl6807/MAXl6808驱动电路也可用于此类应用。由于尾灯中的LED数量多于内部照明,必须采用多个驱动器。多器件驱动架构也提供了必要的冗余设计,即使在某些电路故障时仍能确保工作,同样的冗余设计也适用于指示灯及其他信号灯。
需要较高照明功率的场合,如泛光灯或雾灯,必须使用超高亮度LED(HB LED)。HB LED需要较高的驱动电流,前面讨论的产品无法提供低成本设计,需要过多的驱动器产生所需的电流。最好采用能驱动大电流功率管的控制器,大电流功率管可以为HB LED提供高达30 A的电流,MAXl6818可以满足这种设计要求,如图5所示。
MAXl6818在高达1.5 MHz的工作频率下允许使用小尺寸外部元件。由于MAXl6818是采用Maxim专利技术的LED驱动器,因此能够满足外部照明应用迅速开启或瞬间切换亮度的要求。利用该专利技术能够使LED的瞬态电流响应达20A/μs。若需要更高电流输出或冗余设计时,MAXl6818含有一个180°延迟时钟输出,用来控制第2个LED驱动器。
4 结论
本文给出了多种适合汽车常见照明的解决方案,提供短路检测输出、热关断,并可工作在-40~+125℃温度范围。Maxim采用小尺寸、增强散热效果的QFN或TSSOP封装,能够方便地放置在空间紧凑的汽车照明模块中。
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