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汽車LED照明系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和解決方案

作者: 時(shí)間:2009-07-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

PWM信號(hào)是串脈沖信號(hào),我們可以通過(guò)切換電流開(kāi)關(guān)來(lái)控制脈沖的發(fā)射,令發(fā)出超過(guò)100Hz的閃光,這樣在視覺(jué)上我們就會(huì)覺(jué)得亮度已減,因?yàn)槿搜蹠?huì)將亮度過(guò)濾/平均化。調(diào)光功能的好壞是通過(guò)調(diào)光的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)的,如果器件的占空比很小,那么調(diào)光的范圍就會(huì)較大,具有更好的線性度。通常有兩種方法:一種是模擬的信號(hào)調(diào)光,另一種是PWM信號(hào)的調(diào)光。由于模擬調(diào)光是通過(guò)改變的電流實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)的電流改變的時(shí)候,LED的顏色也會(huì)發(fā)生變化,所以我們通常會(huì)選用PWM調(diào)光作為亮度控制方法。采用這種方法時(shí),LED要么導(dǎo)通,要么關(guān)斷,不會(huì)使LED的顏色發(fā)生變化。

LM3423可支持快速調(diào)光控制以及“0”停機(jī)電流功能,適用于導(dǎo)航系統(tǒng)顯示器以及儀表板的LED背光系統(tǒng)(圖4)。它可以確保流過(guò)每個(gè)燈的電流是一致的,在LED下方串接了一個(gè)MOS管作為調(diào)光控制的開(kāi)關(guān)。其中,nDIM引腳負(fù)責(zé)執(zhí)行輸入欠壓鎖定以及PWM調(diào)光功能。每當(dāng)輸入PWM信號(hào)時(shí),DDRV引腳便會(huì)驅(qū)動(dòng)DIM N-FET,命令串聯(lián)在一起的LED進(jìn)行快速開(kāi)關(guān),以便控制亮度,調(diào)光控制頻率可以高達(dá)50kHz。

圖4 LM3423升壓LED驅(qū)動(dòng)器

圖5中展示的是調(diào)光效果對(duì)比,可以看到,在很低的占空比條件下,可以保持同樣的開(kāi)關(guān),流過(guò)LED的電流是恒定的。圖中顯示的調(diào)光占空比是0.5%,輸入電壓為12V,LED的電流為100mA,驅(qū)動(dòng)的數(shù)目為每串10個(gè)LED。這里的調(diào)光頻率選擇的是230Hz,當(dāng)周圍環(huán)境的亮度變暗時(shí),顯示器的LED背光便會(huì)調(diào)低燈光的亮度。如果占空比很小,那么亮度就可以調(diào)得很低,在環(huán)境亮度很暗的時(shí)候,就不會(huì)覺(jué)得儀表盤(pán)的亮度很刺眼。


圖5 LM3423調(diào)光控制效果對(duì)比

使用傳統(tǒng)的升壓模式的驅(qū)動(dòng)器時(shí)會(huì)面臨一個(gè)問(wèn)題:不管控制器驅(qū)動(dòng)工作與否,其輸入和輸出之間都一個(gè)通路,這種情況下,輸入端的電池會(huì)對(duì)負(fù)載有個(gè)直流的通路,會(huì)造成漏電。當(dāng)用于車載照明時(shí),在長(zhǎng)時(shí)間不用的時(shí)候,有這個(gè)通路就會(huì)對(duì)電池進(jìn)行放電。再次啟動(dòng)車輛時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)電池沒(méi)電了。另外一個(gè)問(wèn)題是,輸出端出現(xiàn)短路的時(shí)候,會(huì)對(duì)電池進(jìn)行放電。即使主開(kāi)關(guān)已經(jīng)關(guān)閉,也不會(huì)對(duì)輸出端的漏電產(chǎn)生影響。針對(duì)這種情況,要在輸出端加入保險(xiǎn)絲,防止出現(xiàn)短路。利用LM3423可以解決這個(gè)問(wèn)題,有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。若LED串與地連接,形成短路,由FLT引腳負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)的輸入端P-FET會(huì)隨即被關(guān)閉,從而令輸入路徑成為開(kāi)路,避免了漏電問(wèn)題。


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