5个汽车电子系统LED驱动的应用案例

表中提供的电流额定值下降曲线，同时提高随温度变化表现出的性能，如图3所示。

图3 随温度变化的额定值下降曲线示例

如图2使用LM3424所示，集成电路将在到达某温度时返送LED电流，此时，LED电流为零。这与LED作为系统中主要热发生器的情况不同。对于大灯组件等应用，设计师可能想要设置一项安全功能，即使LED可能在超出安全工作区的条件下工作，也始终能够提供光输出。对于此类情况，LED电流与温度曲线将如图4中示例所示。虽然LM3424没有这项内置功能，但这可以使用外部箝位电路轻松实现，并且防止TSENSE针脚上的电压低于预规定值。

图4随温度变化的额定值下降曲线示例（最低值非零）

3　使用SEPIC稳压器的大灯示例

虽然汽车电气系统通常在12V~14VDC条件下工作，但在特殊情况下，向系统部件的供电电压可能超出或低于正常工作值范围。例如，在冷启动情况下，系统供电可能为4.5V或更低，在负载突降状况下，电压可能在40V到60V之间。如果在这些特殊情况下仍需要LED工作或保护，设计师可能希望选择可提供恒定LED电流的功率级，而不管电源电压与LED组电压的关系如何。一种采用SEPIC的开关稳压器可以执行升压和降压操作，如图5所示。

图5SEPIC转换器基本拓扑结构

SEPIC转换器的效率可能不如降压或升压转换器，但拓扑结构具有多项优点。除了具有升压和降压功能外，另一项尤其适用于汽车电子系统应用的优点是CSEPIC电容器提供了输入和输出之间的隔离。SEPIC转换器的不足是需要两个电感器，但两个电感器可以轻松地缠绕在同个芯上，而不是作为两个分立的部件。图6显示同样使用LM3421控制器的应用电路示例。

图6 SEPIC配置中的LM3421

4　使用串联/并联LED的组合尾灯

另一个常见的照明应用是尾灯/闪光灯组件，也被称为组合尾灯。对于在12V~14V直流电源供电中具有3V典型正向电压的LED来说，一个可能的解决方案是使用降压开关稳压器。由于最低值为12V,因此只允许3个LED串联。可以采用图7所示的串联/并联组合，因为在一个串联灯组中所有必备的LED的总电压将超过12V.

图7串联/并联阵列

对于此应用的调光和闪光部分，可以使用多种方法降低向LED阵列提供的功率。最常用的一种方法是脉宽调制调光，这种方法通常使用专门的逻辑信号高速开启和关闭LED以控制总体光输出。这种方法简单有效，但可能极少用于汽车电子系统应用，因为在线束中需要一根额外的线路用于调光信号。另一种方法称为双线调光，向LED驱动器提供的电源定期中断以控制调光。1.5A整体式开关稳压器LM3406具有此功能，其真实电流平均值实现更严密的光输出控制。集成的N通道MOSFET不提供控制器集成电路具有的灵活性，因此降低了板上的复杂性。图8显示了使用双线调光方法的LM3406应用示例。

图8双线调光的LM3406配置

LM3406包含输入电压感应针脚使照明设计师可以鱼和熊掌兼得，因为他们可以实现标准PWM调光的优点，同时降低系统接线复杂性。阻挡二极管D2允许输入电容器CIN保持与LM3406的连接，这与非双线调光设置相同，因此使LM3406在调光阶段可以保持完全供电。这比简单的开启和关闭零部件来实现调光更为高效，因为LM3406的所有内部支持电路在调光过程中保持通电。因此，部件可以立即进入调光阶段，集成电路没有恢复和运行延时。这样，在双线调光设置中，LM3406的工作方式与输出控制中使用逻辑调光针脚的方式相同。标准PWM设置需要的附加部件只有阻挡二极管D2、VINS下拉电阻器RPD和用于实现理想斩波开关S1的部件。

5　使用串联LED和升压/降压稳压器组合的RCL示例

在并联灯组阵列中，配置LED通过允许LED功率级在12V~14V轨道下直接运行，极大地简化系统设计，但并联/串联组合也同样具有一些缺点。在查看LED制造商数据表时，可以注意到两个重要的事实：LED的光输出与流经的电流成正比，LED的动态电阻随着VF而变化。制造商按VF、光通量和颜色对LED分级。例如，典型的VF级别可能包含范围从3.27V到3.51V的LED,所有级别的整个范围可以从2.8V到4.2V.由于LED制造商通常向客户销售多个级别的LED,关注成本的设计师依赖所有LED都具有紧密VF分布是不实际的。

下例显示了VF变化的影响。在实验中，使用图9所示两种设置收集数据。一种设置用于4个LED，另一种设置用于并联的4个LED。表1所示数据在25℃加电后5秒内测得，以最大限度降低LED自发热的影响、

图9实验性设置

表1多电流源设置（左）和单电流源设置（右）的数据

从这些数据可以明显看出LEDVF变化在并联运行时将导致不均匀电流分布。即使对于分级的LED,也可以看到类似的影响，并联阵列中各串联灯组的电流分布不均。改