高亮度LED線性驅動芯片設計及典型應用方案分析

高亮度LED具有發光強度大、發光效率高、節能環保、壽命長等優點而被廣泛應用于汽車照明、顯示器、相機閃光燈、面板背光源、景光照明和室內裝飾等領域。由于LED的發光亮度與其電流大小相關，而導通電壓、工作電壓以及環境溫度的微小變化又對LED電流有較大的影響，因此需要設計專門的驅動芯片維持LED陣列亮度的一致性。線性恒流型LED驅動電路具有結構簡單、電磁干擾低、響應迅速、尺寸小及成本低等優點，因而常被應用于采用蓄電池供電的汽車電子系統中。

AT8803/AT8800的結構框圖及技術特點

本文介紹了武漢芯景科技有限公司研發的針對汽車電子的高電壓、大電流LED線性驅動芯片AT8803及AT8800，主要應用于汽車尾燈、中央高位剎車燈（CHMSL）、地圖燈及門控車內照明等。在6.5V至40V輸入電壓范圍內，可提供高達350mA的總電流來驅動一列或多列高亮度LED。相比AT8800，AT8803增加了DIM調光控制管腳。

圖1：AT8803/AT8800結構原理圖。

　　利用一個與LED串聯的外部檢流電阻RSENSE來調節輸出電流的大小。使能輸入EN能實現寬范圍的脈沖亮度控制。波形整形電路降低了EMI。差分電流檢測輸入提高了噪聲抑制能力。AT8803、AT8800非常適用于要求高壓輸入的應用，并能夠承受高達40V的汽車甩負載。片內集成了功率器件減少了外部元件數目，并提供±3.5%的輸出電流精度。該芯片還提供5V穩壓輸出以及短路保護和熱保護等功能。

AT8803的調光應用

AT8803分別提供如圖2和圖3所示的兩種調光方式。DIM引腳可耐40V高壓，并提供寬范圍的PWM調光功能。將EN與VIN腳相連并對DIM輸入PWM信號或者將DIM與V5腳相連對EN輸入PWM信號，都能產生一個可調占空比的LED電流，從而控制LED的亮度。

圖2：AT8803的EN接VIN，采用DIM腳實現調光。

圖3：AT8803的DIM接V5，采用VIN腳實現調光。

AT8803的其它典型應用

圖4：AT8803采用外接BJT實現擴流功能。

　　在大電流應用場合，AT8803 350mA的電流輸出能力可能達不到要求，因而可以采用如圖4所示的方式通過外接BJT來增大驅動電流。芯片通過檢測外部Q1的射極電流來調整其基極電流大小，從而維持流過LED燈上電流不變。

圖5：AT8803實現尾燈/剎車燈的兩級亮度控制。

　　圖5為采用AT8803來實現尾燈/剎車燈的兩級亮度控制應用方案。在尾燈工作模式下，外部MOS管Q1關閉，由R1來控制流過LED燈的電流大小。當剎車模式啟動時，Q1導通，R1和R2并聯后共同控制LED燈的電流大小。

小結

本文簡要介紹了一款高亮度LED線性驅動芯片的功能特點和應用方案。隨著國內汽車市場的迅速增長，該類芯片必將得到廣泛的推廣與應用。