【導讀】市場調研數據顯示

，2021年全球LED頭燈滲透率超過60%，其中新能源車種的滲透率更是高達90%以上。隨著車市出貨提升以及LED照明滲透率推升的雙重成長動能下，預估2021年全球車用LED市場產值將達35.1億美元
，年成長率31.8%，顯示出LED頭燈和車用顯示LED產品仍是車用LED市場成長的主要動能。LED廣泛用於導航及娛樂設備顯示器的背光以及汽車內部
、外部照明，例如日間行駛燈、尾燈

，等等。汽車智能化、電動化日益成為主要趨勢的今天，利用好高效率高性能的LED照明設計，可以為汽車照明、智能座艙
、人機界麵帶來提升，本文就以亞德諾半導體（ADI）的三款解決方案為例提供汽車LED電路設計思路。

高調光比LED驅動器保障行車安全

汽車平視顯示器、信息娛樂係統和儀表盤照明中使用的 LED 背bei光guang燈deng必bi須xu具ju備bei足zu夠gou的de亮liang度du
，以yi便bian與yu在zai白bai天tian不bu斷duan湧yong入ru車che內nei的de直zhi射she陽yang光guang相xiang抗kang衡heng

，而er且qie還hai能neng把ba亮liang度du降jiang低di幾ji個ge數shu量liang級ji
，以yi避bi免mian在zai夜ye間jian使shi駕jia駛shi者zhe出chu現xian瞬shun間jian致zhi盲mang。一yi般ban的de LED 驅動器為實現如此高之調光比可謂是無能為力。

集成了 36V、2A 開關的 LT3932 同步降壓型 LED 驅動器具有很高的 PWM調光比。LT3932 將其高效率集成化電源開關內置在一個小外形 4mm x 5mm QFN 封裝中
，並能以高達 2MHz 開關頻率運行，適用於緊湊的高帶寬設計。當不需要高調光比能力，而且簡單性是首要考慮因素時，其內部 PWM 發生器可用於產生受控於一個簡單 DC 電壓的 128:1 PWM 調光比。憑借用於處理開路和短路 LED 的內置故障保護功能

，以及旨在幫助降低 EMI 的擴展頻譜頻率調製，LT3932 可滿足汽車和工業 LED 照明應用的苛刻要求。

2MHz 汽車 LED 驅動器具有低 EMI 和在內部產生的 PWM 調光以及整個輸入範圍內的 90% 峰值效率 (未采用 EMI 濾波器時效率為 ~91%) 

基於四開關降壓升壓型控製器的整個車前燈組驅動

使用多個驅動器驅動整個車前燈組的傳統方式，不僅使物料清單和生產過程複雜化
，而且還會導致難以滿足EMI標準。每個額外的驅動器都會將其高頻信號添加至交織混雜的EMI，從而使EMI認證

、故障排除和緩解工作變得複雜。它必須具有小巧和通用的特點
，以便容易地安裝到燈組十分受限的空間之中，並產生極低的EMI，從而盡量地減少研發工作量並免除增設昂貴EMI金屬屏蔽外殼的需要。而且
，它還應該是高效率的。

以ADI公司的同步、四開關降壓-升壓型LED控製器LT8391A為例，提供一種在滿足所有上述要求的解決方案，並可驅動整個車前燈組，而且還是僅采用單個控製器。LT8391A LED驅動器專為汽車前照燈而設計
，它采用AEC-Q100組件並滿足CISPR25 Class5輻射EMI標準。擴展頻譜頻率調製降低了EMI
，而且還在執行PWM調光的同時無閃爍地運行，而且僅需小型的電感器以及特別小的輸入和輸出EMI濾波器。對於2MHz轉換器而言，不需要使用大型LC濾波器，而僅采用了小的鐵氧體磁珠以降低高頻EMI，這是極大的優勢。

采用LT8391A的2MHz演示電路DC2575A以1.5A驅動16V  LED。

汽車EMI要求不容易通過高功率轉換器得到滿足。布設在大麵積PCB上且靠近大電容器的高功率開關和電感器會形成不希望有的熱環路，特別是在包括一個大檢測電阻器的時候。獨特的LT8391A升降壓型架構將檢測電阻器從降壓和升壓開關對熱環路中去除，因而實現了低EMI。

從上圖可以看出

，LT8391A 2MHz、60V 升降壓型 LED 驅動器控製器可為汽車前照燈中的LED燈串供電，該器件的特點包括其低EMI四開關架構和擴展頻譜頻率調製功能，用於滿足CISPR 25 Class 5 EMI 規格要求。此外，該器件獨特的高開關頻率允許其在高於AM頻段的頻率條件下工作
，因而所需的EMI濾波設計非常少。

汽車日間行駛燈高亮度LED驅動電路設計

高亮度LED技術的發展使得與傳統的照明技術的對比優勢越發明顯——更環保、更安全、更節能，而且能改善汽車的內飾外觀和設計風格，並具有更長的使用壽命。過去由於高亮度LED驅動器的局限性，設計人員還無法在效率、最少的外部元件數量

、最低EMI以及寬範圍PWM調光等方麵進行優化。而隨著像MAX16814這樣的高性能多串LED驅動器的推出，可以解決上述技術瓶頸，這些驅動器的開關和線性控製器之間能夠進行雙向通信。

MAX16814可以驅動4串LED、每串電流可達150mA，大大減少了外部元件的數量。另外，MAX16814具有完備的故障保護措施和檢測功能，任何一串出現開路或短路的LEDshijiangguanbizheyichuandegongzuo
，bingxiangxitongfachuguzhangbaojingshuchu。xiatushiyigewanzhengdeqichepingshixianshiqihuoxingshidengqudongzixitongdeshejianli，dianlubaohanlesuoyouwaibuyuanjianheshuruEMI濾波器，借助MAX16814的低噪聲特性，外部EMI濾波元件值可以很小。

MAX16814升(sheng)壓(ya)開(kai)關(guan)轉(zhuan)換(huan)器(qi)與(yu)線(xian)性(xing)吸(xi)電(dian)流(liu)調(tiao)節(jie)器(qi)部(bu)分(fen)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)雙(shuang)向(xiang)通(tong)信(xin)
，而(er)不(bu)是(shi)獨(du)立(li)工(gong)作(zuo)。其(qi)通(tong)信(xin)功(gong)能(neng)有(you)助(zhu)於(yu)獲(huo)得(de)更(geng)高(gao)效(xiao)率(lv)，避(bi)免(mian)了(le)許(xu)多(duo)傳(chuan)統(tong)驅(qu)動(dong)器(qi)所(suo)麵(mian)臨(lin)的(de)問(wen)題(ti)。汽(qi)車(che)的(de)日(ri)間(jian)行(xing)駛(shi)燈(deng)和(he)平(ping)視(shi)顯(xian)示(shi)器(qi)具(ju)有(you)一(yi)個(ge)相(xiang)同(tong)的(de)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)：在汽車行駛過程中始終保持開啟狀態，要求較高的可靠性/冗餘設計，任何情況下確保正常工作。MAX16814的雙向通信功能還能避免LED失效或開路引發的問題，一旦一個LED發生故障，VBOOST開始上升，電壓達到OVP門限時即可識別出發生故障的串，從AVO控製環路中禁止或移出該串，其它LED串保持正常工作。除了降低照明亮度外，不會對用戶造成其它影響。

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