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应用笔记3980
下一代汽车照明电源
Jan 14, 2008
摘要:目前,FL作为背光源,两种方案均需要特殊的供电电源。FL灯源的供电方案,可理想用于汽车的内部和外部照明。
引言
纵观整个汽车照明设备的发展历史,电源始终扮演着重要角色。起初,汽车仅需要前灯,以便在黑暗中看清道路。随后,为了安全以及更好地协调不断增长的交通流量,增加了其它光源—尾灯、指示灯等。报警和雾灯在极端情况下提供了特殊功能。内部光源,如仪表板、顶灯、地图灯、开门灯等为驾驶员和乘客提供了便利。除了早期型号,所有这些光源均采用电能供电并且使用白炽灯泡。
最近几年,其它光源,如发光二极管(LED)FL) 逐渐成为了汽车的普通光源。这些新光源的关键优势是具有较长的使用寿命和更高效率。白炽灯的典型寿命为10,000小时,而荧光灯可达50,000小时,LED则高达100,000小时。使用寿命的延长提高了可靠性,并减少了维护工作,最终降低了服务成本。LED的其它优点包括低工作电压、低电磁辐射、抗机械应力强、形状设计灵活、工作温度范围宽以及亮度调节范围宽。随着LED技术的发展,用它取代其它的技术趋势也更加明显,但是,就目前的应用情况 FL仍然占据某些应用领域的优势,如大屏幕背光以及那些需要大功率非聚焦光源的场合。
CCFL和LED光源需要适当的供电电源,而且,不同技术具有不同的特殊要求,电源必须提供特别的应用和功能。FL光源提供了一些电源解决方案,针对不同的汽车内部和外部照明装置,讨论了具体的设计方法。
应用
内部照明
内部照明应用包括仪表盘和仪表盘背光、顶灯和地图灯、安装在门上或车体上的开门灯以及背光。由于背光显示有特别的要求,将在后面的文章中单独讨论。
所有内部的照明应用都可以使用LED作为光源。地图灯和顶灯通常使用一个高亮度LED,仪表盘和开门灯通常需要一个以上的LED串联实现。串行连接有利于避
免不同LED的电流(对应颜色)失配。所有应用都需要一个集成了亮度调节功能的恒流源。图1和2给出了针对内部照明应用进行优化、可提供各种不同功能的电源IC。
图1. MAX16800调光电路的典型应用。,能够为1个或多个串联的高亮度LED提供高达350mA电流。
MAX16800具有高输入电压范围(达40V),因此可以直接连接到汽车电池而不需要保护器件,保护器件一般用来抵御电池负载变化带来的浪涌电压。该器件能够为LED提供恒定电流,电流值可以通过与LED串联的检流电阻RSENSE设置。为了提高电流设置精度,提高对外部噪声的抑制能力,MAX16800采用了差分电流检测输入方式。
LED的色度随其电流的变化而改变,因此调整LED亮度的最好方法是通过脉宽调制(PWM)信号对一个固定电流进行斩波实现,而不是改变电流的实际幅度。MAX16800通过在器件的使能输入引脚作用一个PWM信号来调整LED亮度。通过LED的电流按照PWM信号的频率开启和关断。
电磁干扰(EMI)抑制在汽车应用中非常重要,这一设计要求与不产生EMI同等重要。对LED电流进行通、断控制时无论如何都会产生EMI辐射。因此,为了降低PWM调光时的EMI,MAX16800集成了波形整形电路,以便平滑开关信号的边沿。
图2. MAX16805/MAX16806 LED驱动器无需微控