介绍几种汽车内外部照明LED驱动器的解决方案

图2：双端及三端CCR电路图

　　线性稳压器支持多条线路并行配置以扩散热耗散，提供达±2%的稳流精度，无电磁干扰（EMI）问题，成本中等，但能效也较低。而凭借高能效及灵活等优势，开关稳压器广泛使用。这种方案成本更高，技术更复杂，但也提供显着优势，如支持任何类型的输入电压与输出电压关系，且根据输入/输出条件，能效能够高于90%。与线性驱动器不同，它们对EMI很敏感，给设计人员带来需要注意的设计约束。

　　值得一提的是，除了这些常见的LED驱动器方案，安森美半导体推出了高集成LED照明管理集成电路（IC）。这些照明管理集成了多种LED驱动及控制功能，相当于一个完整子系统，能够承受高达125℃的环境温度，用于汽车前照灯、组合尾灯及最新的高级前照灯系统（AFS）等应用，后文将会详细论及。

　　3 典型汽车应用LED驱动器产品及其应用

　　3.1 适合低电流LED应用的CCR

　　安森美半导体运用专绕行电感利自偏置晶体管（SBT）技术开发出了NSI45系列CCR（参见图2）。这系列CCR包含双端固定输出和三端可调节输出两种类型，电流等级涵盖10至180 mA。其中三端可调节输出CCR包括电流30至80 mA（SOT-223）及60至150 mA（DPAK）等不同选择，能够用于满足特定电流设置要求。

　　CCR易于设计，适合高边（High-side）及低边（Low-side）应用；既能用单个CCR驱动1串或多串LED，也能并联多个CCR驱动一串或多串LED（详见参考资料1）。

图3：CCR汽车中央高位停车灯（CHMSL）应用电路图

　　3.2 针对背光、内部照明控制及尾灯等应用的线性LED驱动器

　　在线性驱动器方案，典型产品包工字电感器括安森美半导体的NUD4001及NUD4011线性LED驱动器，两款器件的额定输入电压范围分别为6至30 V和48至200 V，额定输出电流分别为高达500 m大功率电感A和高达70 mA，在汽车中的应用领域包括尾灯、方向灯、刹车灯及车顶灯等。这两款器件的设计均用于在交流-直流应用中替代分立方案，设计人员能够利用外部电阻针对不同LED阵列设置驱动电流。不同的是，NUD4001适合于5 V、12 V或24 V的低压应用，而NUD4011则最高支持200 V电压。图4显示的是NUD4001在汽车停车灯中的应用。

图4：NUD4001在汽车停车灯中的应用示例

　　而在要求驱动大电流的高亮度LED汽车照明应用中，可以采用安森美半导体的CAT4101高亮度线性LED驱动器。CAT4101能驱动一串电流高达1 A的高亮度LED，且满载时的压降仅为极低的0.5 V。这种简单方案不要求电感，消除开关噪声，将元件数量减至最少，并一体成型电感简化设计。

　　3.3 涵盖降压、升压及降压-升压等不同配置的LED开关驱动器

　　驱动LED的开关稳压器的能效一般介于50%至90%之间，涉及降压、升压及降压-升压等不同拓扑结构，讲究EMI控制方法，主要用于汽车内部照明、停车灯、雾灯、日间行车灯及侧面标志灯等应用。安森美半导体应用于汽车LED照明的开关稳压器产品如表1所示。

　　其中，典型升压控制器有如NCV8871。这是是一款带多功能启用（Enable）/同步（SYNC）引脚、能以外部时钟同步的升压控制器，用于驱动外部N沟道MOSFET。这器件可在3.5 V至 40 V的宽电池电压范围条件下工作，专门用于-40℃至150℃结温，在工作温度条件下提供±2.0%的输出电压精度，并提供低关闭电流（典型值小于10 μA），帮助降低电能消耗。

　　在降压开关驱动器方面，包括NCV8842、NCV8843及NCV51411等产品，适合于车身/远程信息系统等应用。NCV8842/3是带同步功能的1.5 A、170/340 kHz降压驱动器，支持4.5 V至40 V输入电压，而输出电压可从1.27 V开始编程设定。同步引脚功能用于改善EMI性能。NCV5141x（如NCV51411及NCV51413）是CS5141x针对汽车应用的版本，提供高能效，在9到15 V输入电压条件下，以700 mA电流驱动2颗正向压降为3.5 V LED的能效基本高于85%。另一款支持4.5至45 V输入电压的汽车级同步降压控制器甚至在宽负载电流条件下提供高于93%的能效，且在休眠模式下的最大静态电流仅为1 μA。