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驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光必須考慮的問題

電子設(shè)計(jì) ? 來源:網(wǎng)友電子設(shè)計(jì)發(fā)布 ? 作者:網(wǎng)友電子設(shè)計(jì)發(fā)布 ? 2021-12-29 14:26 ? 次閱讀
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各大汽車制造商都在廣泛使用發(fā)光二極管(LED),除了傳統(tǒng)的前照燈、尾燈、日間行車燈、停車燈和轉(zhuǎn)向燈,以使他們的汽車在市場(chǎng)上脫穎而出以外。目前,示廓燈、車牌、品牌標(biāo)志、迎賓燈和環(huán)境燈上都出現(xiàn)了LED的身影。

驅(qū)動(dòng)這些LED發(fā)光,必須考慮以下問題:

電流的精度,LED的同質(zhì)性會(huì)有顯著改進(jìn);

LED的亮度變化,要求具有某種調(diào)光功能;

LED開路/短路的診斷與保護(hù),以及熱防護(hù),因?yàn)榘踩珕栴}一直是汽車關(guān)注的焦點(diǎn)。

如何提高能效。

傳統(tǒng)意義上,LED都是由離散解決方案驅(qū)動(dòng)的。圖1顯示了三種典型的方案:運(yùn)算放大器(op amp)(方案1)、直接與汽車電池連接的電源(方案2)或某種分流規(guī)則(方案3)的雙極配置。

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圖1:用于驅(qū)動(dòng)LED的典型離散解決方案

讓我們首先來看看方案1,即從低側(cè)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)算放大器。利用運(yùn)算放大器,可以獲得相對(duì)較高的準(zhǔn)確度(<10%),還能對(duì)LED進(jìn)行調(diào)光操作。但采用該解決方案很難對(duì)LED開路和短路進(jìn)行診斷。此外,輸入輸出電壓差高達(dá)1伏,不是很節(jié)能。

方案2也很受歡迎,它由二極管和一個(gè)NPN型(n通道p通道n通道)晶體管組成。該解決方案不僅簡單而且成本效益高,但其準(zhǔn)確度只有20%左右,該指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。由于其輸入輸出電壓差高達(dá)1.2伏,因此其能效甚至低于方案1。另外,無法對(duì)LED開路和短路進(jìn)行診斷,也沒有脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光功能。該解決方案對(duì)如今的設(shè)計(jì)來說實(shí)在太落后了。

方案3在需要極高輸出精度的應(yīng)用中很流行(<5%)。其輸入輸出壓差極高,達(dá)到3伏。該解決方案或無法實(shí)現(xiàn)診斷,或無脈寬調(diào)制調(diào)光功能;因此,該解決方案的使用范圍較窄,付出的代價(jià)也較大。

誠然,每一種解決方案都具有其相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn),但相較于離散解決方案,成本較低的整體解決方案不僅能夠減少系統(tǒng)級(jí)部件數(shù)量,還可以顯著提高電流精度和可靠性。圖2所示的TPS9261x-Q1系列就是專為此而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。

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圖2: TPS9261x-Q1簡化電路圖

TPS92610-Q1器件是一個(gè)由汽車電池驅(qū)動(dòng)的單通道高側(cè)LED驅(qū)動(dòng)器。它是一種簡單且優(yōu)雅的解決方案,可以為具有完整LED診斷功能的單一LED串提供恒定電流。其精度高達(dá)7%,能滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。

TPS9261x-Q1具有多種不同的封裝方案,從小外形晶體管(SOT)-23, MSOP-8到熱增強(qiáng)的薄型小外形尺寸封裝(HTSSOP)-14,可支持不同的輸出功率級(jí)別。采用該系列單通道汽車LED驅(qū)動(dòng)器,您可以立即告別傳統(tǒng)的離散解決方案。

審核編輯:何安

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