一文get快速、高效、高精度LED照明方案.doc
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1、一文get快速、高效、高精度LED照明方案引言得益于优异的照明特性和效率,高功率LED在汽车外部照明设计中越来越流行。支持LED的电子器件必须快速、高效、高精度,以控制照明强度、方向和聚焦。这些器件必须支持较宽的输入电压范围,且能够在汽车无线电的AM频段范围之外工作,以避免电磁干扰(EMI)。电子器件还必须支持LED矩阵中要求的复杂照明模式,以支持自适应前灯照明系统。本文回顾典型的LED电源管理方案,并介绍支持快速、高效、高精度LED照明方案的创新buck控制器IC。图1. LED汽车前灯LED在汽车外部照明中的应用由于相对于传统技术具有显著优势,LED正在汽车行业掀起一场风暴。LED前灯中的
2、白光具有优异的清晰度,从而减少驾驶员反应时间。自适应前灯照明系统(AFS)由LED矩阵支持,能够产生快速、复杂的照明模式变化,提高驾驶员在不良照明条件下的能见度。夜间,AFS能够根据对向车辆的射束,自动调节照明模式,防止本方驶员被强光致盲。LED照明开启的上升时间比白炽灯光源快2倍,所以基于LED的制动灯点亮更快,提前警示驾驶员,提高道路安全。最后,与相当的白炽灯相比,LED功耗更低,所以在耗能方面拥有明显优势。LED控制器是负责操作LED的电子器件,在保持和增强LED固有的清晰度、速度和效率方面具有重要作用。LED供电LED在汽车领域应用广泛,被广泛用于从单颗LED到LED灯串和矩阵的各种配
3、置之中。为了实现最优性能,高亮度(HB)LED要求恒流。电流与结温及颜色有关。所以HB LED必须由电流而非电压驱动。支持长灯串的电源可以是从12V汽车电池到高达60V升压转换器的任何电源。采用启/停技术的汽车在引擎启动时,电池压降比较大,造成电池电压下降到典型12V以下,甚至6V或更低。调光调光是许多汽车应用中普遍采用的功能,也是LED前灯的重要安全特性。照明灯从100%调暗至50%时,人眼几乎觉察不到。为保证清晰辨别,必须调暗至1%或更低。明白了这一点,就不会奇怪调光比为什么高达1000:1或更高。由于人眼在适当条件下能够感知到单个光子,所以实际上该功能没有限制。为保证颜色,电流必须保持恒
4、定,最佳的LED调光策略是PWM(脉宽调制),通过对电流进行时间上的分段式开关来调制光强,而不是更改幅值。为防止LED闪烁,PWM频率必须保持高于200Hz。采用PWM调光时,限制LED最小“开/关”时间的因素是开关稳压器电感中电流上升/下降的时间。这可能造成数十微妙的响应时间,对于依赖于快速、复杂调光方法的LED前灯组来说,这一时间太慢了。此时实现调光的唯一方法是采用专用的MOSFET开关(图2中的SW1-K)对灯串中的每一颗LED进行独立开/关。对电流控制环路的挑战是能够足够快的从输出电压瞬态变化中恢复,这一瞬态变化由二极管投切引起。LED控制器特性为达到最优效果,LED控制器必须支持较宽
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