用集成式 8 开关无闪烁驱动器 控制矩阵式 LED 前灯中的单个 LED

　　LED 兼具设计灵活性和坚固、实用的电路，使汽车设计师能够用其设计引人注目和具备极长寿命和高性能的前灯。汽车设计师越来越多地在照明系统中采用 LED，因为 LED 可用来产生独具特色、引人注目的设计，有助于区分新型号和老型号，或者区分高端车型和经济车型。

　　毫无疑问，汽车 LED 照明时代已经来临，但是尚未发挥出最大潜力。未来车型将采用更多 LED 灯，LED 灯将有新的形状和颜色，对单个 LED 的控制将增强。简单的 LED 串将让位于 LED 矩阵，通过电脑控制可以对矩阵中的每一个 LED 单独地调光，从而能够实时实现无限多种生动的照明图案。这种未来已经近在咫尺：凌力尔特公司的 LT3965 LED 矩阵驱动器使汽车照明设计很容易再向前迈进一步。

　　用单个 IC 通过 I2C 控制 8 个功率开关

　　基本的 LED 前灯设计采用一致的 LED 电流，因此亮度也是一致的。但是这种方法将 LED 潜能的很大部分留了在纸面上。矩阵式前灯能够通过控制 LED 串中单个 LED 的亮度，因而利用了 LED 与生俱来的优势。

　　从理论上说，利用电脑控制的功率开关以控制 LED 矩阵中的单个 LED 并不困难，从而让单个 LED 接通或断开，或对单个 LED 进行 PWM 调光，以产生独特的照明图案和功能。每个 LED （或 LED 串中的一段） 需要使用自己的转换器，或者使用自己的并联功率开关。可以用具备串行通信功能的传统驱动器 / 转换器 IC 建立一个矩阵驱动器，不过一旦 LED 矩阵需要两个或 3 个以上的开关时，设计一个由分立式组件组成的解决方案就变得富挑战性了，因为需要使用一个尺寸大于 LED 矩阵的组件矩阵。

　　LT3965 I2C 8 开关矩阵式 LED 调光器使得很容易控制大型或小型 LED 矩阵 （可多达 512 个 LED）。图 1 显示了在凌力尔特演示电路板 DC2218 上运行的 LT3965。

　　图 1：LT3965 LED 矩阵调光器演示电路板 DC2218 作为 Linduino™ （DC2026） 的屏蔽罩使用。这个演示电路板驱动前灯、转向信号灯、尾灯和装饰灯，可通过 USB 电缆连接到凌力尔特图形用户界面，以进行评估。

　　高度集成的设计 （参见图 2） 最大限度减少了所需组件。可单独地寻址的 LT3965 通道可以很多方式控制 LED 矩阵，包括：

　　每个 LT3965 可控制 8 个调光通道，即一个 LED 串中的 8 个 LED 或 8 段 LED。

　　8 个通道可控制两个 RGBW LED 模块上单独的红、绿、蓝和白光，以调节亮度、改变仪表板或装饰照明系统的色彩。

　　多个 LT3965 可以通过单一通信总线单独地寻址，以成倍增加大型阵列中的 LED 串数目。

　　LT3965 的每个通道可控制多个 LED，或者多个通道可以组合，以高效地控制在较大电流的单个 LED。

　　图 2：LT3965 60V 8 开关 LED 矩阵调光器方框图，包括 8 个功率 NMOS 并联开关以用于亮度控制、一个故障标志和 I2C 串行通信接口。

　　当与合适的恒定电流 LED 驱动器结合使用时，矩阵调光器 LED 驱动器允许电脑控制前灯、白天行车灯、刹车灯和尾灯、侧弯灯、仪表板显示器以及其他装饰照明系统中的单个 LED。LT3965 内置的自动故障检测功能在发生故障时保护单独 LED，并向微控制器报告故障情况。

　　60V LT3965 包括 8 个集成的 330mΩ 功率开关，这些开关可连接一个或多个 LED。这些功率开关作为并联器件使用，断开特定通道上的 LED 或对这些 LED 进行 PWM 调光。这些开关形成了 8 个可单独地控制亮度的通道 （调光比高达 256:1） 和一个 LED 串上 8 个不受故障影响的 LED 段。

　　当所有 8 个功率开关同时接通时 （所有 LED 都关闭），LT3965 可应对 500mA LED 串电流。这些开关可以并联连接，使 1A 电流通过 4 个 LED 通道，如本文稍后所示。不管 LED 数量多少或电流大小，LED 串都必须由恰当设计的转换器驱动，该转换器的带宽必须能够应对矩阵调光器的快速瞬态。本文中将探讨一些参考设计。

　　"升压然后双降压模式" 转换器 LT3797 以两个 LT3965 在 500mA 驱动两个 LED 串，总共 16 个 LED

　　LT3965 的 8 个并联功率开关控制在 500mA 的 8 个 LED 通道之亮度。8-LED 矩阵调光器系统的 LED 串电压可能在 0V 至 26V 之间，取决于在给定时间内有多少 LED 接通或断开。要驱动这些 LED，建议使用大带宽、以及不用输出电容器或输出电容器很小的 30V 降压型转换器。这种降压型拓扑要求，9V 至 16V 汽车输入是 "预先升压"至 30V 轨，然后降压型稳压器能够运作。

三输出 LT3797 LED 控制器可以很方便地作为"预先升压"然后降压的单个 IC 解决方案使用。该器件的一个通道可以配置为升压型稳压