凌力尔特：汽车大电流LED驱动器应用

　　尽管LED用在很多汽车照明应用中已经有几年，如白天行车灯（DRL）、刹车灯、转向指示信号灯和内部照明，但是特定于前灯的应用依然相对较新。目前，仅少数量产车具备LED前灯，包括本田雅阁、讴歌RLX和MDX、奥迪A8和R8、雷克萨斯LS600h和RX450h、丰田普锐斯、凯迪拉克的凯雷德以及保时捷卡宴。更多汽车平台已经采用了DRL,而且其形状常常随不同汽车品牌而不同。一些行业预测数据显示，到2014年，LED DRL/前灯市场将超过40亿美元，而且由于此后该市场继续快速增长，预计到2015年将超过80亿美元。

　　汽车照明系统设计师面临的挑战之一是，怎样充分地利用一代高亮度（HB）LED的所有优点。HB LED 需要一个准确、高效率、能够调光的 DC 电流源，而且必须包括保护功能。此外，这类LED驱动器IC还必须设计为，能够在各种环境和电气条件下满足这些要求。因此，电源解决方案必须效率非常高、噪声很低、功能强大且可靠性高，同时还要紧凑和经济实惠。可以说，就驱动HB LED 而言，要求苛刻的应用是汽车前向照明应用，即DRL和前灯应用，因为这两种应用处于严酷的汽车电气环境中，必须提供很大的功率，一般在15~75W之间，而且必须放入空间非常受限的外壳中，满足所有这一切要求的同时，还要保持富有吸引力的成本结构。

　　设计参数

　　汽车LED驱动器必须紧凑、高效率，且支持无闪烁PWM调光。这些驱动器不能在AM收音机频段及该频段周围产生很大的传导EMI.不幸的是，大功率开关模式电源本质上不是低EMI的，恒定开关频率在一些频点上产生极大的EMI分量，包括电源的基本工作频率及其谐波。但这些不好的东西总会落入AM频段。

　　限度地减小EMI峰值的一种方法是，通过采用扩展频谱切换，允许开关模式电源（SMPS）的工作频率覆盖一系列频率值。希望扩展频谱切换起到的作用是，压低可能出现在 SMPS 基本工作频率及其谐波上的EMI峰值，将EMI能量扩展到一系列频率范围上。

　　LED驱动器SPMS有一个额外的要求：频率扩展还要与PWM调光（亮度控制）信号频率同步，以确保不产生LED闪烁。

　　为了解决这个问题，LT3795自己产生扩展频谱斜坡信号，并运用一项正在申请的技术，让该信号与较低频率的PWM调光输入取得频率一致。这样一来，甚至在PWM调光比时，也能消除扩展频谱信号与PWM信号相结合以使LED产生可见闪烁的可能性。

　　大功率汽车LED驱动器

　　LT3795是一款大功率LED驱动器，采用与LT3756/LT3796系列同样的高性能PWM调光方法，但增加了内部产生扩展频谱斜坡信号的功能，以降低EMI.LT3795是一款单开关控制器IC,输入范围为4.5~110V,输出范围为0~110V,可配置为升压模式、SEPIC、降压-升压模式或降压模式LED驱动器。该器件具备100kHz~1MHz开关频率范围、LED开路保护和短路保护，还可以作为具备电流限制的恒定电压稳压器工作，或者作为恒定电流SLA电池或超级电容器充电器使用。

　　LT3795自己产生扩展频谱斜坡信号，并运用正在申请的技术，使该信号与较低频率PWM调光输入取得频率一致。这样一来，即使在 PWM 调光比时，扩展频谱信号也不可能与PWM信号相结合、使LED产生可见闪烁了。

　　图1 所示是效率高达92%、80V、400mA、300~450kHz汽车LED前灯驱动器，该驱动器具备扩展频谱频率调制和短路保护。DRL应用看起来几乎是相同的，但是LED电流要求接近200mA。

　　                图1   80V、400mA汽车LED驱动器具备内部扩展频谱功能以降低EMI