試論汽車電子中的LED驅(qū)動(dòng)電路的研究設(shè)計(jì)

李錦懷++張定

[摘 要]隨著我國汽車市場不斷的發(fā)展成熟，使得汽車電子產(chǎn)品受到廣大人士的重視。本文所設(shè)計(jì)出的一款適用于各個(gè)汽車電子當(dāng)中的LED驅(qū)動(dòng)電路，是通過采取使用峰值電流檢測下的脈沖寬度調(diào)制的控制方式，將其應(yīng)用在汽車電子中的固定平率上，具有這較高的可靠以及穩(wěn)定性，下文能將重點(diǎn)闡述基于這種形勢下的LED驅(qū)動(dòng)電路。

[關(guān)鍵詞]汽車電子；LED驅(qū)動(dòng)電路，總體設(shè)計(jì)；分析研究

中圖分類號：TU397 文獻(xiàn)標(biāo)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(fā)光器件。目前來看，一些較為常見的發(fā)光器件中包括了：白熾、熒光、節(jié)能、LED等，因?yàn)長ED燈自身擁有的較多立優(yōu)勢特點(diǎn)如：低能耗、高節(jié)能、使用壽命較長。所以也使得LED等被廣泛的使用在各個(gè)領(lǐng)域中，尤其對于汽車電子領(lǐng)域更是在其中發(fā)揮著巨大的作用。下文將重點(diǎn)闡述關(guān)于汽車電子中的LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。

一、恒流驅(qū)動(dòng)LED

依照于不同提供給LED電源的主要類型來進(jìn)行劃分，LED驅(qū)動(dòng)電路是能夠?qū)⑵浞殖蓛纱箢悾环N是恒壓驅(qū)動(dòng)另一種則是恒流驅(qū)動(dòng)。LED實(shí)質(zhì)上是歸屬于電流驅(qū)動(dòng)型的器件當(dāng)中，在通過LED的電流，是能夠在很大程度上影響自身的光學(xué)特定。所以，在將其與LED兩端的電壓進(jìn)行對比的過程當(dāng)中，控制所有流過LED的電流，是在整個(gè)精準(zhǔn)有效控制LED發(fā)光中，占據(jù)著非常重要的地位，顯而易見，在使用恒流電源驅(qū)動(dòng)的方式上則是有著更好的效果[1]。

（一）恒流的LDO型驅(qū)動(dòng)

在常見的恒流驅(qū)動(dòng)LED電路當(dāng)中，在實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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(yùn)算，將放大器EA進(jìn)行計(jì)算，然后在將所得到的電阻Rsense中的壓降值調(diào)整到EA負(fù)端輸入中的基準(zhǔn)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(zhǔn)的調(diào)整到基準(zhǔn)電壓中。此外還需要注意的一點(diǎn)則是，在與EA級聯(lián)中的功率MOS管之間，一定要保證是工作在飽和區(qū)域當(dāng)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(qū)動(dòng)電壓[2]。

正是因?yàn)榇嬖谶@個(gè)壓降的環(huán)節(jié)，也就使得整個(gè)LDO型號下的驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)電路

主要是以電荷泵芯為主要的驅(qū)動(dòng)芯片，進(jìn)行比較器cnp采樣過程當(dāng)中，一些電阻值上的壓降和基準(zhǔn)電壓之間，所產(chǎn)生的不同比較結(jié)果，會被送入到控制電路中，這樣就會逐漸的產(chǎn)生基于控制開關(guān)陣列下的信號，從而在對整個(gè)電容電壓適當(dāng)?shù)恼{(diào)整改動(dòng)，最終獲取到自身時(shí)候需要關(guān)于LED的一些采樣電流。

電荷泵型下的驅(qū)動(dòng)電路，自身在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)置方面也是較為簡單化，并且整體的文波呈現(xiàn)不大。與LDO型下的驅(qū)動(dòng)電路之間進(jìn)行對比，電荷泵新驅(qū)動(dòng)電路，不光自身不需要使用處于飽和區(qū)域工作的一些MOS管，還在一定程度上的提升自身的運(yùn)作效率。但是與此所要付出的代價(jià)則是需要為其增添一個(gè)充放電電容，這樣就會嚴(yán)重的導(dǎo)致了，整個(gè)芯片所占據(jù)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(qū)動(dòng)電路的芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在本文當(dāng)中，主要是為了設(shè)計(jì)一款基于CSMC0.1825VBCD芯片制作工藝當(dāng)中的峰值電流模式下的PWM控制的LED驅(qū)動(dòng)芯片，將其應(yīng)用在LED驅(qū)動(dòng)的開關(guān)電源中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上。

CSMC0.1825VBCD芯片制作工藝.目前來看，我國汽車領(lǐng)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(dāng)前對汽車電子產(chǎn)品要想使用高壓供電產(chǎn)品，那么就一定要增強(qiáng)自身能夠處于高壓環(huán)境中進(jìn)行工作的重視度。BCD工藝是作為一種能夠在同一個(gè)芯片當(dāng)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(diǎn)，為了能夠在最大限度上使得整個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路性能的最優(yōu)化，那么就需要將幾種不同的器件之間進(jìn)行緊密的融合、協(xié)調(diào)使用。

BCD工藝，不光能夠?qū)ipolar器件中的較強(qiáng)驅(qū)動(dòng)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(yōu)勢特點(diǎn)充分的發(fā)揮出來，還能夠?qū)MOS能夠適用于各個(gè)不同的大功率場合下的低功能消耗的優(yōu)勢特點(diǎn)體現(xiàn)出來。這樣做的主要目的是為了能幫助相關(guān)的設(shè)計(jì)人員，在對LED驅(qū)動(dòng)電路中的芯片系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中幾者不同期間之間，自由的進(jìn)行選擇。

在進(jìn)行實(shí)際使用CSMC0.1825VBCD芯片工藝方面，需要加強(qiáng)對以下幾點(diǎn)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(dāng)中實(shí)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(jìn)行LED驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中的內(nèi)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(diǎn)考慮1.8V管。

依照于上文所產(chǎn)生的內(nèi)容來看，本文最終選擇使用的設(shè)計(jì)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(bǔ)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(dāng)中，系統(tǒng)也是能夠處于一種穩(wěn)定、持續(xù)性的狀態(tài)，斜坡率方面是可以進(jìn)行外部對其設(shè)定。

為了能夠確保整個(gè)系統(tǒng)是得以正常、持續(xù)的進(jìn)行工作，適當(dāng)?shù)膶ζ湟胍恍┻^流、短路、過壓保護(hù)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(gè)系統(tǒng)是能夠在經(jīng)過一段時(shí)間的延續(xù)之后，及時(shí)的恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。

結(jié)論

綜上所述，重點(diǎn)闡述了關(guān)于汽車電子當(dāng)中的LED驅(qū)動(dòng)電路的芯片系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及最終整體的系統(tǒng)方案，只有不斷增強(qiáng)對其的重視程度，才能夠更好的推動(dòng)其發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉雨，付忠亮，黃忠毅，季菲菲，一種汽車直流無刷電子扇驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)[J].電子世界，2015，17：98-99.

[2] 施贈(zèng)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(tǒng)[J].科技展望，2016，22：169.