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詳解:汽車LED照明方案設(shè)計(jì)

上傳人:未知

上傳時(shí)間: 2011-05-12

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  這種LED驅(qū)動(dòng)器還將產(chǎn)生流過LED的脈動(dòng)電流。因流經(jīng)LED的電流相對(duì)較大,所以,它難以被濾除掉。原則上,簡單升壓恒流器會(huì)在輸出至LED的電流上產(chǎn)生更大噪聲。所以,在PCB布線時(shí),要使驅(qū)動(dòng)器與LED間的連線盡可能地短。

  SEPIC恒流器

  SEPIC恒流器是一種單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器。這種恒流器既可用作升壓又可用作降壓。但線圈間的容抗是其一個(gè)缺陷。該電容必須處理轉(zhuǎn)換為適用于LED的電流和電壓的全部能量。

  當(dāng)你基本上需要的是一款降壓恒流器而在電源線上又可能有過壓時(shí),這種類型的恒流器就派上用場。

  升壓/降壓恒流器

  一個(gè)好的升壓LED驅(qū)動(dòng)器的最穩(wěn)妥最安全的方案是以級(jí)聯(lián)方式將一個(gè)升壓恒流器和一個(gè)降壓恒流器組合在一起。這種架構(gòu)將優(yōu)化所需的工作降至最少。一個(gè)升壓恒流器更適合為若干并聯(lián)的降壓恒流器提供電源。

  對(duì)降低噪聲來說,這種作法還是種成效顯著的解決之道。它集升壓恒流器優(yōu)異的電壓輸出與降壓恒流器同樣優(yōu)異的電流輸出雙美于一身。

  由高壓驅(qū)動(dòng)LED

  當(dāng)電源電壓很高,而LED的前向壓降(Vf)與之相比要低10到20倍時(shí),會(huì)出現(xiàn)由對(duì)與LED串接在一起的線圈極短的充電時(shí)間引發(fā)的問題。快速充電(和放電)將導(dǎo)致低效率。

  充放電周期如圖4所示,可容易地看出:上升時(shí)間(頻率)比恒流的基本頻率高10到20倍。

  

  實(shí)現(xiàn)高效及降低輻射噪聲的卓有成效的方法之一是選取一個(gè)開關(guān)頻率以使上升時(shí)間與線圈的規(guī)范頻率相當(dāng)。當(dāng)電壓相差10到20倍時(shí),應(yīng)選取比線圈最高效頻率低10到20倍的開關(guān)頻率。

  但當(dāng)電源電壓是串聯(lián)LED前向電壓的兩倍時(shí),將會(huì)得到一個(gè)優(yōu)化方案。被穩(wěn)定的電流如圖5所示,其中,波形相當(dāng)對(duì)稱。

  

  借助其獨(dú)立于電源電壓的優(yōu)勢以及電源電壓和LED電流間的高度絕緣,還可以將線圈用作變壓器。它可替代升壓和降壓方案,但效率不高。在電感初級(jí)和次級(jí)繞組間的強(qiáng)磁耦合將提升效率。它具有如下優(yōu)點(diǎn):連接LED的任何導(dǎo)線都可短接至地或電源,而不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)電流。

  開關(guān)恒流器產(chǎn)生的電噪

  所有的開關(guān)恒流器都產(chǎn)生噪聲。通用的靠控制電壓水平的dc-dc電壓穩(wěn)壓器可得到濾波后效果很好的電源。這是通過加在輸出端很大的電容器和加快開關(guān)頻率以提升效率實(shí)現(xiàn)的。LED恒流器應(yīng)采用恒流而非穩(wěn)壓的方法。

  早先提到的降壓恒流器是一種簡單并具成本效益的恒流器,但若物理實(shí)現(xiàn)安排的不好,將在LED應(yīng)用中產(chǎn)生嚴(yán)重的電噪聲。PCB布線和所選電纜對(duì)控制噪聲水平至關(guān)重要。

  降低噪聲的一般規(guī)則:

  1. 降低開關(guān)頻率。

  2. 連至LED的導(dǎo)線盡量短、電流環(huán)盡量小。

  3. 若連接LED需要長導(dǎo)線,應(yīng)加裝濾噪器。

  4. 采用高速反饋二極管。

  5. 將開關(guān)晶體管放在PCB中央。

  6. 仔細(xì)選擇電源線所用的電纜及加裝的濾噪器。

  除這些一般規(guī)則外,MELexis還采取措施幫助控制驅(qū)動(dòng)器IC的噪聲。在MLX10801和MLX10803驅(qū)動(dòng)器內(nèi),將一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于開關(guān)頻率以將電噪聲最小化。

  在汽車電子環(huán)境下,有若干測試和測試步驟以評(píng)估電子模塊的相對(duì)噪聲指標(biāo)。一個(gè)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)和測試步驟是由國際電工委員會(huì)(IEC)的分支機(jī)構(gòu)國際無線電干擾專業(yè)委員會(huì)(CISPR)定義的。

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