試論汽車電子中的LED驅動電路的研究設計

李錦懷++張定

[摘 要]隨著我國汽車市場不斷的發展成熟，使得汽車電子產品受到廣大人士的重視。本文所設計出的一款適用于各個汽車電子當中的LED驅動電路，是通過采取使用峰值電流檢測下的脈沖寬度調制的控制方式，將其應用在汽車電子中的固定平率上，具有這較高的可靠以及穩定性，下文能將重點闡述基于這種形勢下的LED驅動電路。

[關鍵詞]汽車電子；LED驅動電路，總體設計；分析研究

中圖分類號：TU397 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）19-0153-01

前言：人類不管是在日常的生活中還是工作中，都一定會使用到發光器件。目前來看，一些較為常見的發光器件中包括了：白熾、熒光、節能、LED等，因為LED燈自身擁有的較多立優勢特點如：低能耗、高節能、使用壽命較長。所以也使得LED等被廣泛的使用在各個領域中，尤其對于汽車電子領域更是在其中發揮著巨大的作用。下文將重點闡述關于汽車電子中的LED驅動電路設計。

一、恒流驅動LED

依照于不同提供給LED電源的主要類型來進行劃分，LED驅動電路是能夠將其分成兩大類，一種是恒壓驅動另一種則是恒流驅動。LED實質上是歸屬于電流驅動型的器件當中，在通過LED的電流，是能夠在很大程度上影響自身的光學特定。所以，在將其與LED兩端的電壓進行對比的過程當中，控制所有流過LED的電流，是在整個精準有效控制LED發光中，占據著非常重要的地位，顯而易見，在使用恒流電源驅動的方式上則是有著更好的效果[1]。

（一）恒流的LDO型驅動

在常見的恒流驅動LED電路當中，在實際進行應用電路拓撲結構方面，是可以將其分成幾大種類：恒流LDO型以及恒流電荷泵型。該電路主要是通過利用一種誤差的運算，將放大器EA進行計算，然后在將所得到的電阻Rsense中的壓降值調整到EA負端輸入中的基準電壓，與之相等的電壓值。這樣做的主要目的是為了能夠在最大限度上確保，所采取使用到的電壓上完全能夠被精準的調整到基準電壓中。此外還需要注意的一點則是，在與EA級聯中的功率MOS管之間，一定要保證是工作在飽和區域當中，這也就意味著是需要功率管子中的源漏壓降，超過于其自身的驅動電壓[2]。

正是因為存在這個壓降的環節，也就使得整個LDO型號下的驅動芯片，自身的工作效率是會伴隨著LED電流的不斷增大而降低。意味著這種類型下的驅動芯片，只能夠滿足于一些中小功率的LED使用需求。

（二）恒流電荷泵芯下的LED驅動電路

主要是以電荷泵芯為主要的驅動芯片，進行比較器cnp采樣過程當中，一些電阻值上的壓降和基準電壓之間，所產生的不同比較結果，會被送入到控制電路中，這樣就會逐漸的產生基于控制開關陣列下的信號，從而在對整個電容電壓適當的調整改動，最終獲取到自身時候需要關于LED的一些采樣電流。

電荷泵型下的驅動電路，自身在內部結構的設置方面也是較為簡單化，并且整體的文波呈現不大。與LDO型下的驅動電路之間進行對比，電荷泵新驅動電路，不光自身不需要使用處于飽和區域工作的一些MOS管，還在一定程度上的提升自身的運作效率。但是與此所要付出的代價則是需要為其增添一個充放電電容，這樣就會嚴重的導致了，整個芯片所占據的面積以及自身所要消耗的資金成本有所上升（圖2）。

二、汽車電子中的LED驅動電路的芯片系統設計

在本文當中，主要是為了設計一款基于CSMC0.1825VBCD芯片制作工藝當中的峰值電流模式下的PWM控制的LED驅動芯片，將其應用在LED驅動的開關電源中的拓撲結構上。

CSMC0.1825VBCD芯片制作工藝.目前來看，我國汽車領域中所需要的供電方式主要是蓄電池，一些較為常見的供電電壓則是為12、24、36、48V，這樣也就意味著，我國當前對汽車電子產品要想使用高壓供電產品，那么就一定要增強自身能夠處于高壓環境中進行工作的重視度。BCD工藝是作為一種能夠在同一個芯片當中，去分別制造出不同器件的一種工藝。主要制造器件包括：Bipolar、CMOS、DMOS器件，幾種不同的器件中，也是存在著各自不同的性能特點，為了能夠在最大限度上使得整個LED驅動電路性能的最優化，那么就需要將幾種不同的器件之間進行緊密的融合、協調使用。

BCD工藝，不光能夠將Bipolar器件中的較強驅動能力，以及CMOS器件自身所擁有的較高集成度、功能消耗較少的優勢特點充分的發揮出來，還能夠將DMOS能夠適用于各個不同的大功率場合下的低功能消耗的優勢特點體現出來。這樣做的主要目的是為了能幫助相關的設計人員，在對LED驅動電路中的芯片系統進行設計的過程當中幾者不同期間之間，自由的進行選擇。

在進行實際使用CSMC0.1825VBCD芯片工藝方面，需要加強對以下幾點注意：1.一共為其提供三種不同管子，具體有：1.8V管、5.5V管、25V管。2.無厚柵氧的高壓MOS管，在25V管當中實際能夠工作的電壓只有5.5V。3.5.5V下管的版圖，是一定要會吧1.8V管下的版圖多一層，意味著5.5V下的版圖占用的面積以及失配方面都是會有所提高。所以，在進行LED驅動電路當中的內部控制電路的供電電源選擇方面，5.5V管是不適合使用的，重點考慮1.8V管。

依照于上文所產生的內容來看，本文最終選擇使用的設計方案為：采取使用PWM峰值下的電流控制模式，將其成功的引入一些斜坡補償版塊，這樣做的目的是為了能夠盡可能的確保，自身所占用的空間比例在大于50%的過程當中，系統也是能夠處于一種穩定、持續性的狀態，斜坡率方面是可以進行外部對其設定。

為了能夠確保整個系統是得以正常、持續的進行工作，適當的對其引入一些過流、短路、過壓保護電路等，能夠很好的促使，自身在處于過壓傾情況之下，將其移除后整個系統是能夠在經過一段時間的延續之后，及時的恢復到正常工作狀態。

結論

綜上所述，重點闡述了關于汽車電子當中的LED驅動電路的芯片系統的設計，以及最終整體的系統方案，只有不斷增強對其的重視程度，才能夠更好的推動其發展進程。

參考文獻

[1] 葉雨，付忠亮，黃忠毅，季菲菲，一種汽車直流無刷電子扇驅動電路的設計[J].電子世界，2015，17：98-99.

[2] 施贈恩，馮浩杰，唐妍，高鐵成，李曉云.基于高亮度LED汽車燈的可見光通信系統[J].科技展望，2016，22：169.