汽车前向照明应用需要高性能 LED 驱动器

一种新的汽车高亮度 LED 驱动器控制器

幸运的是，对这些困境有一种新的解决方案，那就是凌力尔特公司的 LT3795 LED 驱动器。LT3795 是一款升压型 DC/DC LED 驱动器，可提供超过 100W 的 LED 功率。该器件具备 6V 至 110V 的输入电压范围，因此非常适用于汽车、商用卡车甚至航空系统中的多种高亮度 LED 应用。其高压侧电流检测设计可配置为升压模式、降压-升压模式、SEPIC 和降压模式架构，从而可提供多种设计灵活性。此外，其输出电压可以在 0V 至 110V 的范围内设定，从而能驱动多种单串 LED，同时在升压型设计中，能提供非常坚固和简单的短路保护。

一种典型的 50W 前灯应用如图 3 所示。这个应用采用了升压型架构，以提供高达 87V 的 LED 电压，该电压能以超过 600mA 的 LED 电流驱动多达 20 个 LED。大多数白天行车灯都采用 8 到 15 个 LED，电流在 350mA 范围内，而近光前灯会采用约为 50V 的 1A LED，远光前灯则可能采用高达 2A 和 50V。LT3795 可用于所有这些应用。


图 3：具备输入电流限制和扩展频谱频率调制、效率为 93%、功率为 50W (87V、575mA) 的降压型 LED 驱动器

LT3795 采用高压侧电流检测方法，从而使该器件能用于升压型、降压型、降压-升压型或 SEPIC 和反激式拓扑。此外，LT3795 提供输入和输出电流限制及监视，以增强可靠性和设计灵活性。LT3795 在升压模式还可以提供超过 94% 的效率，从而最大限度地减小了对外部散热器的需求。频率调节引脚使用户能在 100kHz 至 1MHz 范围内设定频率，从而可优化效率，同时最大限度地减小外部组件的尺寸和成本。还可以启动扩展频谱频率调制，以通过将开关频率降低 20dB 来改善电磁兼容性。

LT3795 集成了短路保护功能，当检测到短路时，该功能使稳压器停止切换，并断开 LED 阵列与电源通路的连接。此外，该器件还通过 SHORTLED 引脚报告短路情况。在短路保护启动以后，可以设定 LT3795 以运用“打嗝” (Hiccup) 模式，看短路是否已得到纠正，或运用锁断模式，该模式要求切换 EN/ULVO 以重新启动该器件。不管输出电压高低，这种功能都为升压以及降压-升压型应用提供了非常坚固的短路保护。此外，LT3795 还提供 LED 开路保护并报告开路情况，这样如果一串 LED 中的某个 LED 开路了，这些 LED 就不会被损坏。

LT3795 提供 ±3% 的 LED 电流准确度，这可确保用在一个 LED 串提供恒定照明，同时该器件 ±2% 的输出电压准确度允许提供几种 LED 保护功能，还使转换器能作为衡定电压源工作。LT3795 可运用 PWM 调光提供高达 3000:1 的调光比，或提供调光比高达 20:1 的模拟调光。其他功能包括输出断接、输入和输出电流限制 / 监视器以及集成的故障保护。该器件的高集成度和耐热增强型 TSSOP-28 封装可构成非常紧凑的高亮度 LED 驱动器解决方案。


图 4：采用 LT3795 的图 3 所示电路之 LED 效率
Efficiency vs VIN：效率随 VIN 的变化



                            Hiccup Mode                                                          Latchoff Mode

图 5：图 3 所示电路在打嗝模式和锁断模式的短路保护
Hiccup Mode：打嗝模式
Latchoff Mode：锁断模式
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结论

对更高性能和更高性价比永无止境的需求，促进了高亮度 LED 应用的持续加速增加，尤其是在汽车白天行车灯和前灯中的 LED 应用。这种需求必须要有新的高亮度 LED 驱动器 IC 才能满足。这些 LED 驱动器必须提供恒定电流，无论输入电压或 LED 正向电压怎样变化，都能保持一致的亮度，同时这些 LED 驱动器还必须以高效率工作、提供非常宽的调光范围、以及各种保护功能 (例如: 短路和开路保护) 以提高系统可靠性。当然，这种 LED 驱动器电路还必须提供占板面积非常紧凑、扁平和热效率非常高的解决放案。幸运的是，凌力尔特公司不断地重新定义 LED 驱动器系列，以凭借 LT3795 等高亮度 LED 驱动器 IC 应对这些挑战。此外，我们已经开发了一个完整的大电流 LED 驱动器 IC 系列，该系列专门针对汽车应用，从先进的前向照明前灯到 LCD 背光照明，可用于多种应用。在汽车照明系统不断要求性能更高的 LED 驱动器之际，设计师有了创新的 IC 解决方案以满足他们的要求。