汽車前燈控制電路的仿真設計研究

葛付存，陳艷玲

（鹽城生物工程高等職業技術學校 電子工程系，江蘇 鹽城 224051）

隨著人類生活水平的不斷提高，對于汽車這種方便、快捷的交通工具的需求量日漸增長，需求的品質與功能也日漸提高。汽車前燈作為汽車的重要組成部分，時刻關系駕駛員的安全行駛，因此其控制電路的設計，在實現基本功能的基礎上，設計的精細化，在技術使用和智能化方面，需要達到更高的標準。

1 采用LED 燈

在汽車的發展進程中，LED 照明應用的增長速度可見一斑，這就導致對LED 照明的集成電路的設計更加復雜化，而且出現更加細致的性能方面的需求。在要求提供恒定電流的同時，亮度也要保持一致，與汽車復雜的電器特性也要具有高度的兼容性，工作起來能夠具有持續性與高效性。目前市面上已經出現許多大電流的LED 驅動電路設計產品。

為了能夠有效地利用到LED 的長壽命優勢，一個合理的驅動電路必不可少。當然這些驅動電路和設計必須巧妙、經濟，而且要使用更小的空間。

表1 就給出了LED 的照明設計參數。

人們通常所謂的第四代汽車光源即LED，LED車燈除了一次性投入較高這個缺點外，其高品質、高品位等特點，是普通的白熾燈所無法企及的。另外，汽車LED 燈飾品，也是目前國內外非常流行的車用飾品，作為一種非常新潮的汽車裝飾產品，其獨特的安全性、裝飾性、實用性，也是吸引大眾眼球的亮點。

2 調光方式

在汽車前照燈的設計系統中，要實現近光與遠光的控制，通過控制LED 的亮度，就可以實現，如果要實現照射光束不同的偏轉角度與照明距離，則可以通過配合LED 陣列，便于適應不同的復雜路況信息。

LED 的電流，會隨著輸入的電壓值進行波動，當然也可以通過調光的方式使流過LED 的電流值不發生變化。與傳統的大體積散熱片裝置相比，LED 的亮度調節，可以方便地應用在熱調節功能上。

圖1 電感式升壓驅動器原理示意圖

一般情況下，外部的SET 電阻、PWM調節及線性調節等技術，都可以用于控制LED 的亮度。其中，SET電阻的方式，一般用于LED 驅動器的外部，這種方法靈活性較差，不能進行動態調節。線性調節是一種動態控制LED 亮度的技術，可是LED 的效率會隨之降低，而且LED 的顏色會由白光LED 變為黃色光譜的色彩。因此，相比之下，PWM調節技術具有顯著的優勢，由于LED 的工作環境是一個不變的電流值，因此想要控制LED 亮度，則可以施加一個PWM 信號，在不改變LED 燈顏色的同時，實現對LED 亮度的控制。

3 硬件電路的設計

硬件電路的設計采用LIN 標準，該標準定義了一種低成本的串行通訊系統。LIN 是對現存的控制器局域網絡（CAN）協議的補充。LIN 標準通過對多網絡組合的應用，實現有成本效益的車內開關、制動器應用和智能傳感器的通訊網絡。

總節點發出的控制信號，可以通過LIN 節點進行控制與處理，而且可以對前車燈控制電路狀態進行監測。

如圖2 所示，為汽車前燈控制電路圖，該電路是由LTC3783，電感L1，MOSFET 管M1、M2，續流二極管D9，輸出電容C4 大功率LED 串，檢測電阻R9 組成的。

圖2 前照燈電路圖

芯片FREQ 引腳外接電阻的大小，可以改變，從而決定芯片的高頻控制信號頻率f，脈沖信號由GATE 引腳輸出，其峰值為7V。MOSFET 管由M1GATE 引腳驅動，用于控制功率MOSFET 管M1 的接通和斷開，引起流過電感L1 電流的變化，產生一個壓降，其與輸入電壓的和為輸出電壓。

一個與PWMIN 引腳相同的PWM 控制脈沖信號，會由PWMOUT 引腳輸出，從而驅動MOSFET 管M2，LED 串電流的占空比，是由PWM 脈沖的占空比來決定的，從而實現控制LED 串的亮度這個功能。

檢測電阻R9 反饋的電壓信號傳送到FBN 引腳，當變化時，輸出電流也會變化，通過調整電路的占空比，保持能夠輸入恒定的電流。

4 結束語

在未來5年內，我國LED 車燈將會快飛速發展。為了消除汽車夜間行車安全事故，本文通過比較研究法，設計了一種新的汽車前燈控制電路。該設計綜合考慮了各項技術因素，克服了此前設計中的技術壁壘和缺陷。

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