為什么使用雙極性晶體管驅(qū)動(dòng)功率LED

大功率LED燈串（例如汽車前燈中用的燈串）要求電流恒定，也就是無論環(huán)境溫度和輸入電壓如何波動(dòng)變化，電流都保持穩(wěn)定。電流穩(wěn)定可以確保LED燈串的亮度水平恒定，有助于延長(zhǎng)其工作壽命。驅(qū)動(dòng)功率LED有幾種解決方案。較完善的分立式方案是將精密并聯(lián)穩(wěn)壓器和功率雙極性晶體管組合，采用電流吸收器配置。

大功率LED燈串（例如汽車前燈中用的燈串）要求電流恒定，也就是無論環(huán)境溫度和輸入電壓如何波動(dòng)變化，電流都保持穩(wěn)定。電流穩(wěn)定可以確保LED燈串的亮度水平恒定，有助于延長(zhǎng)其工作壽命。驅(qū)動(dòng)功率LED有幾種解決方案。較完善的分立式方案是將精密并聯(lián)穩(wěn)壓器和功率雙極性晶體管組合，采用電流吸收器配置。

分立式LED驅(qū)動(dòng)電路圖

在升壓轉(zhuǎn)換器的輸出級(jí)使用線性調(diào)節(jié)，可將24 V電源電壓轉(zhuǎn)換為72 V，為兩個(gè)并聯(lián)的LED燈串提供所需的高電壓。兩個(gè)并聯(lián)的100 V NPN晶體管的基極端子使用可調(diào)精度并聯(lián)穩(wěn)壓器控制，使其在線性區(qū)域內(nèi)工作。反饋回路中的電阻決定負(fù)載電流的大小，因此最亮工作模式下的總電流消耗為1 A。

使用BJT穩(wěn)定可靠地工作

通過使用紅外攝像機(jī)檢查電路（圖2），可以看到即使在最亮設(shè)置下，BJT的溫度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最大允許上限。與集成式解決方案相比，這種分立式方案還為PCB上的散熱管理提供了更多的靈活性。當(dāng)輸入電壓波動(dòng)為1 V時(shí)，LED燈串的亮度和溫度不會(huì)發(fā)生變化，表明該解決方案具有穩(wěn)健性。即使環(huán)境溫度攀升到50 ℃，電路仍能可靠運(yùn)行。

PCB和使用紅外攝像機(jī)得到的熱圖像

采用DPAK封裝，熱性能出色

Nexperia的MJD系列功率雙極性晶體管采用DPAK封裝，具有出色的熱功耗，非常適合此應(yīng)用。該解決方案使用兩個(gè)符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的MJD31C大功率100 V 3 A NPN雙極晶體管，但對(duì)于需要更精密線性穩(wěn)壓器的應(yīng)用，則可用增益更高的MJD31CH-Q替代MJD31CA。

這些器件的基極電流均由TLVH431 A級(jí)精密并聯(lián)穩(wěn)壓器控制，最大灌電流達(dá)到70 mA。在輸出級(jí)進(jìn)行線性調(diào)節(jié)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)引入額外的電磁干擾(EMI)，這也是汽車環(huán)境中的一個(gè)關(guān)鍵考慮因素。

可持續(xù)運(yùn)行

在大功率LED燈串中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健持續(xù)運(yùn)行，要求無論溫度和輸入電壓如何波動(dòng)變化，電流都能保持穩(wěn)定。分立式高電壓電流吸收器拓?fù)涫褂肗experia的MJD系列功率雙極性晶體管以及精密TLVH并聯(lián)穩(wěn)壓器，以高性價(jià)比的簡(jiǎn)單解決方案來確保LED亮度恒定。

（來源：Nexperia，作者 Nima Lotfi，應(yīng)用工程師）