使用热返送升压稳压器的大灯示例 - 汽车电子应用中的LED驱动方案设计参考

　　使用热返送升压稳压器的大灯示例

　　LED制造商通常在数据表中包含显示LED最大允许正向电流和温度的图线，以确保部件的可靠性，这也称为安全工作区（SOA）。 LED的最大电流额定值在较低温度测得，但在超出特定温度后，最大允许电流值降低。由于LED系统的首要设计要素是适当的散热和通风，因此很多应用需要考虑不可预测的状况，即使最佳的热设计也可能无法预防这些状况。例如大灯组件被污泥或其他碎屑堵塞的情况。由于对车辆的安全操作至关重要，因此在此类情况下，需要保持LED在较低操作点正常照明，同时使电流保持在安全工作区，以预防照明系统的灾难性故障。

　　为了实现根据温度调节LED电流的目标，可以使用多种不同的方法。一种方法是构建温度感应电路，用于驱动LED驱动器集成电路的模拟电流调节针脚。更简单的解决方法是使用LM3424等具有内置热返送（TFB）功能的LED驱动器集成电路。图2显示了LM3424热返送功能所需的外部零部件示例。

　　

　　图2 LM3424热返送电路

　　使用LM3424驱动LED和执行热电流控制具有多项优点。首先，不需要在外部配备大部分复杂的部件（例如多个运算放大器），因为这些在集成电路中已集成。在最简单的配置中，实现热返送只需要少量标准电阻器和负温度系数（NTC）热敏电阻。如果需要更高的精度，设计师可以使用LM94022等精确温度传感器替换RBIAS和RNTC。此外，LM3424使用户可以设置LED电流开始热返送的温度（TBK，通过RREF1，2、RBIAS和RNTC设置）和电流返送的斜率（通过RGAIN 设置）。这使设计师可以使用少量外部部件精确重现制造商数据表中提供的电流额定值下降曲线，同时提高随温度变化表现出的性能，如图3所示。

　　

　　图3 随温度变化的额定值下降曲线示例

　　如图2使用LM3424所示，集成电路将在到达某温度时返送LED电流，此时，LED电流为零。这与LED作为系统中主要热发生器的情况不同。对于大灯组件等应用，设计师可能想要设置一项安全功能，即使LED可能在超出安全工作区的条件下工作，也始终能够提供光输出。对于此类情况，LED电流与温度曲线将如图4中示例所示。虽然LM3424 没有这项内置功能，但这可以使用外部箝位电路轻松实现，并且防止TSENSE针脚上的电压低于预规定值。

　　

　　图4 随温度变化的额定值下降曲线示例（最低值非零）