5個汽車電子系統LED驅動的應用案例

3　使用SEPIC穩壓器的大燈示例

雖然汽車電氣系統通常在12V~14VDC條件下工作，但在特殊情況下，向系統部件的供電電壓可能超出或低于正常工作值范圍。例如，在冷啟動情況下，系統供電可能為4.5V或更低，在負載突降狀況下，電壓可能在40V到60V之間。如果在這些特殊情況下仍需要LED工作或保護，設計師可能希望選擇可提供恒定LED電流的功率級，而不管電源電壓與LED組電壓的關系如何。一種采用SEPIC的開關穩壓器可以執行升壓和降壓操作，如圖5所示。

圖5SEPIC轉換器基本拓撲結構

SEPIC轉換器的效率可能不如降壓或升壓轉換器，但拓撲結構具有多項優點。除了具有升壓和降壓功能外，另一項尤其適用于汽車電子系統應用的優點是CSEPIC電容器提供了輸入和輸出之間的隔離。SEPIC轉換器的不足是需要兩個電感器，但兩個電感器可以輕松地纏繞在同個芯上，而不是作為兩個分立的部件。圖6顯示同樣使用LM3421控制器的應用電路示例。

圖6 SEPIC配置中的LM3421

4　使用串聯/并聯LED的組合尾燈

另一個常見的照明應用是尾燈/閃光燈組件，也被稱為組合尾燈。對于在12V~14V直流電源供電中具有3V典型正向電壓的LED來說，一個可能的解決方案是使用降壓開關穩壓器。由于最低值為12V,因此只允許3個LED串聯。可以采用圖7所示的串聯/并聯組合，因為在一個串聯燈組中所有必備的LED的總電壓將超過12V.

圖7串聯/并聯陣列

對于此應用的調光和閃光部分，可以使用多種方法降低向LED陣列提供的功率。最常用的一種方法是脈寬調制調光，這種方法通常使用專門的邏輯信號高速開啟和關閉LED以控制總體光輸出。這種方法簡單有效，但可能極少用于汽車電子系統應用，因為在線束中需要一根額外的線路用于調光信號。另一種方法稱為雙線調光，向LED驅動器提供的電源定期中斷以控制調光。1.5A整體式開關穩壓器LM3406具有此功能，其真實電流平均值實現更嚴密的光輸出控制。集成的N通道MOSFET不提供控制器集成電路具有的靈活性，因此降低了板上的復雜性。圖8顯示了使用雙線調光方法的LM3406應用示例。

圖8雙線調光的LM3406配置

LM3406包含輸入電壓感應針腳使照明設計師可以魚和熊掌兼得，因為他們可以實現標準PWM調光的優點，同時降低系統接線復雜性。阻擋二極管D2允許輸入電容器CIN保持與LM3406的連接，這與非雙線調光設置相同，因此使LM3406在調光階段可以保持完全供電。這比簡單的開啟和關閉零部件來實現調光更為高效，因為LM3406的所有內部支持電路在調光過程中保持通電。因此，部件可以立即進入調光階段，集成電路沒有恢復和運行延時。這樣，在雙線調光設置中，LM3406的工作方式與輸出控制中使用邏輯調光針腳的方式相同。標準PWM設置需要的附加部件只有阻擋二極管D2、VINS下拉電阻器RPD和用于實現理想斬波開關S1的部件。