是时候告别汽车照明离散解决方案了
2018-6-7 来源:汽车电子应用
目前,示廓灯、车牌、品牌标志、迎宾灯和环境灯上都出现了LED的身影。驱动这些LED发光,必须考虑这些问题: 电流的精度,LED的同质性会有显著改进;LED的亮度变化,要求具有某种调光功能;LED开路/短路的诊断与保护,以及热防护,因为安全问题一直是汽车关注的焦点;如何提高能效。

本文由德州仪器(TI)向汽车电子应用网供稿。

各大汽车制造商都在广泛使用发光二极管(LED),除了传统的前照灯、尾灯、日间行车灯、停车灯和转向灯,以使他们的汽车在市场上脱颖而出以外。目前,示廓灯、车牌、品牌标志、迎宾灯和环境灯上都出现了LED的身影。

驱动这些LED发光,必须考虑以下问题:

·  电流的精度,LED的同质性会有显著改进;

·  LED的亮度变化,要求具有某种调光功能;

·  LED开路/短路的诊断与保护,以及热防护,因为安全问题一直是汽车关注的焦点。

·  如何提高能效。

传统意义上,LED都是由离散解决方案驱动的。图1显示了三种典型的方案:运算放大器(op amp)(方案1)、直接与汽车电池连接的电源(方案2)或某种分流规则(方案3)的双极配置。

图1:用于驱动LED的典型离散解决方案

 

让我们首先来看看方案1,即从低侧驱动的运算放大器。利用运算放大器,可以获得相对较高的准确度(<10%),还能对LED进行调光操作。但采用该解决方案很难对LED开路和短路进行诊断。此外,输入输出电压差高达1伏,不是很节能。

方案2也很受欢迎,它由二极管和一个NPN型(n通道p通道n通道)晶体管组成。该解决方案不仅简单而且成本效益高,但其准确度只有20%左右,该指标远远不够。由于其输入输出电压差高达1.2伏,因此其能效甚至低于方案1。另外,无法对LED开路和短路进行诊断,也没有脉宽调制(PWM)调光功能。该解决方案对如今的设计来说实在太落后了。

方案3在需要极高输出精度的应用中很流行(<5%)。其输入输出压差极高,达到3伏。该解决方案或无法实现诊断,或无脉宽调制调光功能;因此,该解决方案的使用范围较窄,付出的代价也较大。

诚然,每一种解决方案都具有其相应的优缺点,但相较于离散解决方案,成本较低的整体解决方案不仅能够减少系统级部件数量,还可以显著提高电流精度和可靠性。图2所示的TPS9261x-Q1系列就是专为此而设计的产品。

Figure 2: TPS9261x-Q1 简化电路图

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