中央高位剎車燈——第三剎車燈

　　CHMSL代表中央高位剎車燈，安裝在車輛左側和右側制動車燈(也稱為剎車燈)的上方。根據美國國家高速公路交通安全管理局的規定，當剎車系統工作時，CHMSL要向后方司機提供明顯確切的信息，告訴他們必須放慢車速。由于CHMSL安裝在左右剎車燈之外，因此也被稱為“第三剎車燈”。除了做制動車燈功能之外，某些車輛(如皮卡車)還具有集成在CHMSL中的倒車燈。

　　使用分立組件的CHMSL安裝應用

　　在現代車輛中，CHSMSL內部的照明燈主要以發光二極管(LED)燈串為基礎。用晶體管電路驅動CHMSL中的LED燈串。與開關電路相反，CHMSL LED驅動器電路通常是線性電路; 也就是說，LED由晶體管工作在其線性區域的電路驅動。

　　設計人員通常使用分立的電阻和低端雙極結型晶體管(BJT)來實現CHMSL模塊里基于分立元器件的LED驅動器電路。圖1展示了一個用于CHMSL的分立LED驅動電路例子。 在該電路中，CHMSL由兩個LED串組成，其中每個串都建立在兩個串聯的紅色LED之上。 BJT位于LED的下側。

　　散熱性的考慮

　　設計線性LED驅動器電路時必須考慮散熱性能。電路設計和組件選擇必須確保組件不會達到造成損壞的溫度點。根據圖1的原理圖，你可以看到隨著電源電壓的增加，BJT和電阻兩端的電壓也增加，從而增加了這些組件的功耗。 更多的功耗意味著更高的溫度。 因此，在線性LED驅動器應用中，控制輸入電壓范圍有助于解決大部分散熱問題。

　　要分析圖1中的原理圖的散熱問題，請思考一個實例，，CHMSL LED的總電流為90mA，因此每個LED串均以45mA電流驅動。 使用16V電源電壓，由公式1計算得BJT上的最大壓降為9V：

　　公式2計算得BJT的最大功耗為0.81W：

　　假設最高工作環境溫度為85°C，并且在熱阻為80°C / W的小外形晶體管(SOT)-223封裝中使用BJT，則等式3計算的最大BJT結溫為：

　　該計算表明結溫非常接近標準最大允許結溫150°C。

　　為了提高電路的散熱性能，使用兩個并聯晶體管分散功耗，即使在最壞情況下，最高溫度也能保持在150°C以下，如公式4所示：

　　當使用具有更高熱阻的不同BJT封裝類型時，需要更多的BJT來分配功耗。并聯晶體管的數量和尺寸主要基于LED電流和晶體管允許的最大功耗。

　　采用集成LED驅動器IC的CHMSL安裝應用

　　驅動LED的另一種方式是使用特定的線性LED驅動器集成電路(IC)，如德州儀器的TPS92610-Q1，如圖2所示。在這種IC驅動器中，晶體管和晶體管驅動器電路都集成在IC之內。 晶體管仍在其線性區域內工作。 由于所有組件都集成在IC內部，因此您只需要IC和一個檢測電阻即可實現此解決方案。

　　圖2：TPS92610-Q1集成LED驅動電路

　　再次考慮散熱性

　　讓我們來看看這種設計中的散熱性問題。具體來講就是IC的結溫。在16V電源電壓下，公式5計算IC上最大壓降為11V：

　　假設IC具有相同的90mA電流，IC上的最大電壓降為11V，熱阻為52°C / W，則等式6計算最大結溫：

　　136.5°C遠低于150°C的最大規定IC結溫。 因此，您只需要一個驅動器IC就可以操作示例中的CHMSL LED燈串。

　　集成解決方案的優勢

　　集成解決方案的一個明顯優勢是較分立解決方案的組件數量減少。減少電路板上元件的數量將會顯著降低空間需求。

　　另一個關鍵優勢是整個溫度范圍內的電流調節精度。隨著LED的正向電壓隨溫度變化，驅動器IC可以使IC中的電流保持恒定。 這與圖1所示的分立電路相反，它不能隨著溫度變化調節LED中的電流。

　　基于線性LED驅動器IC解決方案的第三個優勢是其具有診斷功能，可以檢測LED電路故障，如LED開路和短路，并將故障通知駕駛員。

　　最后，當考慮組件的數量和每個組件的成本時，圖2所示的應用可能比圖1中的便宜。

　　更多信息

　　中心高位剎車燈(CHMSL)汽車線性LED驅動器參考設計是用于驅動CHMSL LED燈串的集成解決方案，包括制動和倒車燈。通過向其供電線路供電，能夠獨立控制每盞燈。該設計使用三款符合汽車行業標準的TPS92610-Q1 線性LED驅動器，可實現低的材料成本功能豐富的解決方案。