汽車LED照明系統的挑戰和解決方案

PWM信號是串脈沖信號，我們可以通過切換電流開關來控制脈沖的發射，令LED發出超過100Hz的閃光，這樣在視覺上我們就會覺得亮度已減，因為人眼會將亮度過濾/平均化。調光功能的好壞是通過調光的占空比來實現的，如果器件的占空比很小，那么調光的范圍就會較大，具有更好的線性度。通常有兩種方法：一種是模擬的信號調光，另一種是PWM信號的調光。由于模擬調光是通過改變LED的電流實現的，當LED的電流改變的時候，LED的顏色也會發生變化，所以我們通常會選用PWM調光作為亮度控制方法。采用這種方法時，LED要么導通，要么關斷，不會使LED的顏色發生變化。

LM3423可支持快速調光控制以及“0”停機電流功能，適用于汽車導航系統顯示器以及儀表板的LED背光系統（圖4）。它可以確保流過每個燈的電流是一致的，在LED下方串接了一個MOS管作為調光控制的開關。其中，nDIM引腳負責執行輸入欠壓鎖定以及PWM調光功能。每當輸入PWM信號時，DDRV引腳便會驅動DIM N-FET，命令串聯在一起的LED進行快速開關，以便控制亮度，調光控制頻率可以高達50kHz。

圖4 LM3423升壓LED驅動器

圖5中展示的是調光效果對比，可以看到，在很低的占空比條件下，可以保持同樣的開關，流過LED的電流是恒定的。圖中顯示的調光占空比是0.5%，輸入電壓為12V，LED的電流為100mA，驅動的數目為每串10個LED。這里的調光頻率選擇的是230Hz，當周圍環境的亮度變暗時，汽車顯示器的LED背光便會調低燈光的亮度。如果占空比很小，那么亮度就可以調得很低，在環境亮度很暗的時候，就不會覺得儀表盤的亮度很刺眼。

圖5 LM3423調光控制效果對比

使用傳統的升壓模式的驅動器時會面臨一個問題：不管控制器驅動工作與否，其輸入和輸出之間都一個通路，這種情況下，輸入端的電池會對負載有個直流的通路，會造成漏電。當用于車載照明時，汽車在長時間不用的時候，有這個通路就會對電池進行放電。再次啟動車輛時，就會發現電池沒電了。另外一個問題是，輸出端出現短路的時候，會對電池進行放電。即使主開關已經關閉，也不會對輸出端的漏電產生影響。針對這種情況，要在輸出端加入保險絲，防止出現短路。利用LM3423可以解決這個問題，有效延長電池的使用壽命。若LED串與地連接，形成短路，由FLT引腳負責驅動的輸入端P-FET會隨即被關閉，從而令輸入路徑成為開路，避免了漏電問題。