LED 兼具规划灵敏性和巩固、有用的电路，使轿车规划师可以用其规划有目共睹和具有极长寿命和高功用的前灯。轿车规划师越来越多地在照明体系中选用 LED，由于 LED 可用来产生独具特色、有目共睹的规划，有助于区别新类型和老类型，或许区别高端车型和经济车型。
毫无疑问，轿车 LED 照明年代现已降临，可是没有发挥出最大潜力。未来车型将选用更多 LED 灯，LED 灯将有新的形状和颜色，对单个 LED 的操控将增强。简略的 LED 串将让坐落 LED 矩阵，经过电脑操控可以对矩阵中的每一个 LED 独自地调光，然后可以实时完结无限多种生动的照明图画。这种未来现已近在咫尺：凌力尔特公司的 LT3965 LED 矩阵驱动器使轿车照明规划很简略再向前跨进一步。
用单个 IC 经过 I2C 操控 8 个功率开关
底子的 LED 前灯规划选用共同的 LED 电流，因而亮度也是共同的。可是这种办法将 LED 潜能的很大部分留了在纸面上。矩阵式前灯可以经过操控 LED 串中单个 LED 的亮度，因而运用了 LED 与生俱来的优势。
从理论上说，运用电脑操控的功率开关以操控 LED 矩阵中的单个 LED 并不困难，然后让单个 LED 接通或断开，或对单个 LED 进行 PWM 调光，以产生共同的照明图画和功用。每个 LED （或 LED 串中的一段） 需求运用自己的转化器，或许运用自己的并联功率开关。可以用具有串行通讯功用的传统驱动器 / 转化器 IC 树立一个矩阵驱动器，不过一旦 LED 矩阵需求两个或 3 个以上的开关时，规划一个由分立式组件组成的处理方案就变得富挑战性了，由于需求运用一个尺度大于 LED 矩阵的组件矩阵。
LT3965 I2C 8 开关矩阵式 LED 调光器使得很简略操控大型或小型 LED 矩阵 （可多达 512 个 LED）。图 1 显现了在凌力尔特演示电路板 DC2218 上运转的 LT3965。
图 1：LT3965 LED 矩阵调光器演示电路板 DC2218 作为 Linduino™ （DC2026） 的屏蔽罩运用。这个演示电路板驱动前灯、转向信号灯、尾灯和装修灯，可经过 USB 电缆衔接到凌力尔特图形用户界面，以进行评价。
高度集成的规划 （参见图 2） 最大极限削减了所需组件。可独自地寻址的 LT3965 通道可以许多方法操控 LED 矩阵，包含：
每个 LT3965 可操控 8 个调光通道，即一个 LED 串中的 8 个 LED 或 8 段 LED。
8 个通道可操控两个 RGBW LED 模块上独自的红、绿、蓝和白光，以调理亮度、改动仪表板或装修照明体系的颜色。
多个 LT3965 可以经过单一通讯总线独自地寻址，以成倍增加大型阵列中的 LED 串数目。
LT3965 的每个通道可操控多个 LED，或许多个通道可以组合，以高效地操控在较大电流的单个 LED。
图 2：LT3965 60V 8 开关 LED 矩阵调光器方框图，包含 8 个功率 NMOS 并联开关以用于亮度操控、一个毛病标志和 I2C 串行通讯接口。
当与适宜的恒定电流 LED 驱动器结合运用时，矩阵调光器 LED 驱动器答应电脑操控前灯、白日行车灯、刹车灯和尾灯、侧弯灯、仪表板显现器以及其他装修照明体系中的单个 LED。LT3965 内置的主动毛病检测功用在产生毛病时维护独自 LED，并向微操控器陈述毛病状况。
60V LT3965 包含 8 个集成的 330mΩ 功率开关，这些开关可衔接一个或多个 LED。这些功率开关作为并联器材运用，断开特定通道上的 LED 或对这些 LED 进行 PWM 调光。这些开关构成了 8 个可独自地操控亮度的通道 （调光比高达 256:1） 和一个 LED 串上 8 个不受毛病影响的 LED 段。
当一切 8 个功率开关一起接通时 （一切 LED 都封闭），LT3965 可应对 500mA LED 串电流。这些开关可以并联衔接，使 1A 电流经过 4 个 LED 通道，如本文稍后所示。不论 LED 数量多少或电流巨细，LED 串都有必要由恰当规划的转化器驱动，该转化器的带宽有必要可以应对矩阵调光器的快速瞬态。本文中将讨论一些参阅规划。
“升压然后双降压形式” 转化器 LT3797 以两个 LT3965 在 500mA 驱动两个 LED 串，一共 16 个 LED
LT3965 的 8 个并联功率开关操控在 500mA 的 8 个 LED 通道之亮度。8-LED 矩阵调光器体系的 LED 串电压可能在 0V 至 26V 之间，取决于在给守时刻内有多少 LED 接通或断开。要驱动这些 LED，主张运用大带宽、以及不必输出电容器或输出电容器很小的 30V 降压型转化器。这种降压型拓扑要求，9V 至 16V 轿车输入是 “预先升压”至 30V 轨，然后降压型稳压器可以运作。
三输出 LT3797 LED 操控器可以很方便地作为“预先升压”然后降压的单个 IC 处理方案运用。该器材的一个通道可以装备为升压型稳压器，之后跟从的是其他两个通道，装备为降压型 LED 驱动器。两个降压型 LED 驱动器的每一个可驱动一串矩阵式调光 LED。这种拓扑有许多优势，最显着的是，不管 LED 串的电压高于仍是低于电池电压，该电路都会继续以最佳形式运转。
图 3 显现了图 1 所示演示电路板的原理图，包含一个 “升压然后双降压形式” 转化器 LT3797 和 LT3965 矩阵式前灯调光体系，该体系共有 16 个 LED，以 500mA 电流运转。每个 LED 可独自地操控以接通、断开或 PWM 调光至低达 1/256 亮度。LT3797 的 350kHz 开关频率坐落 AM 频带以外 （可以很好地下降 EMI），从同一 350kHz 时钟产生的 LT3965 170Hz PWM 调光频率坐落可见光频率规模以外。凭仗正确的体系同步，选用 LT3797 和 LT3965 的矩阵式前灯可以无闪耀运转。
图 3： LT3965 LED 矩阵调光器体系选用了“升压然后双降压形式”LED 驱动器 LT3797，两个 LT3965 矩阵调光器以轿车电池供给的 500mA 电流驱动16 个 LED。I2C 串行通讯接口用于操控单个 LED 的亮度和查看 LED 及通道毛病。
LT3797 降压形式转化器为应对极快的瞬态而优化，运用很小的输出电容器或不运用输出电容器，具有恰当补偿的操控环路。这些带宽 》30kHz 的转化器可耐受 LED 接通和关断以及随意性 PWM 调光时产生的快速 LED 瞬变。布设在 LED 检测电阻器上的一个滤波电容器替代了操控体系中的一个极点，当为完结矩阵式调光器的快速瞬态功用而削减或去除输出电容器时，该极点会丢掉。
从开关节点引出的一个充电泵用于把 LT3965 VIN 引脚供电至比 LED+ 电压高 7V，以使上管通道 NMOS 在被驱动时得到全面强化。LT3965 中的低 RDS（ON） NMOS 开关可完结高功率运作而不使 IC 变热，即便在一切 8 个并联开关均导通以封闭整个 LED 灯串时也不破例。在该场合中，LT3797 LED 驱动器可安全饱尝由一切 8 个并联开关所构成的虚拟输出短路而不产生任何问题，而且能简略地经过下一个接通的 LED 快速地调理 500mA。
演示电路 DC2218 （图 1 所示） 选用了图 3 所示体系，并经过 Linduino™ One 演示电路DC2026，用所衔接的 I2C 微操控器操控一个矩阵式前灯。DC2218 用作一个大型 Linduino 屏蔽罩，串行码流速率高达 400kHz，可产生不同的前灯照明图画，并与凌力尔特的图形用户界面 （图 4） 接口。
图 4：根据 PC 的界面使规划师可以操控并监督由 LT3965 驱动的 LED。
在图 4 所示的图形用户界面 （GUI） 中，LED 亮度和毛病维护功用可以用 ALL CHANNEL MODE 和 SINGLE CHANNEL MODE 指令查看，并用 FAULT CHECK 读和写指令查看 LED 开路和短路状况。无闪耀运转、毛病维护以及瞬态运转都可以用这个演示电路体系查看。DC2218 可以直接插入 12V DC 电源，而且可以由一个运转该 GUI 的个人电脑操控，或许经过一个简略的USB 衔接从头设定。
选用并联通道的 1A LED 矩阵驱动器
LT3965 可用来驱动 1A LED 通道矩阵。并联衔接 LT3965 的功率开关很简略，这样两个功率开关就可以均分 1A LED 电流，而每个 LT3965 则操控 4 个 1A 通道。用并联功率开关供给较大电流的一种方法是，每个反相并联开关仅在 50% PWM 周期内运转。由于替换运转，单个 NMOS 功率开关仅在一半时刻内经过 1A 电流，所以与相同一个 NMOS 功率开关在悉数时刻内经过 500mA 电流比较，实践产生的热量大约相同。
图 5 显现了一个 1A 矩阵式前灯体系，该体系的 8 个 LED 由两个 LT3965 驱动，还选用了一个“升压然后双降压形式”转化器 LT3797。当进行 PWM 调光时，LT3797 选用共同的 8 开关 1/8 周期相位联系，如图 6 所示。在这个 1A 矩阵式体系中，LT3797 的通道成对并联，以便配对的通道是反相，彼此相差 180°，详细而言是通道 8 和 4、7 和 3、6 和 2 以及 5 和 1 配对。并联通道替换分流，有效地将 PWM 频率提高了一倍，供给了涣散电流和热量的优势。要想让这正常作业，任何单一并联功率开关的最大占空比都是 50%，由于两个反相开关在 50% 时刻接通 （每个开关在 50% 时刻对 LED 分流） 可使 LED 在 100% 时刻内断开。
图 5：1A LED 矩阵驱动器整合反相运转的并联通道，以完结电流更大的大功率 LED 前灯体系运用
图 6：8 个 LT3965 电源开关的 1/8 PWM 无闪耀相位，在经过 PWM 调光进行亮度操控时约束瞬态
每个 LT3965 操控 4 个 1A LED 的亮度，这 4 个 LED 由两个 1A 降压形式 LT3797 通道驱动 （来自 LT3797 升压的 20V 通道）。这个巩固的大功率体系可以扩展，用更多 LT3965 为更多 LED 供电，或许用更多并联通道为 LED 供给更大的电流。可以每个通道以 1A 电流驱动两个 LED 和驱动这个灵敏前灯体系的功率。
每通道超越一个 LED
LT3965 的每通道可以支撑 1 至 4 个 LED。虽然独自地操控每一个 LED 有利于完结毛病维护或高分辨率的照明图画，但并不总是有必要这么做。每通道驱动多于一个 LED 可削减体系所需的矩阵式调光器的数量，而且就某些规划而言，这足以满意照明图画和调光要求。前灯、信号灯和尾灯的各个段可能有多达 4 个亮度相同的 LED。应急 LED 灯可能有 3 或 4 个 LED 以相同的图画闪耀和摇摆。
图 7 所示电路显现了每通道两个 LED 的体系，这个体系的 LED 数量与图 3 所示电路相同，可是仅用了一个而不是两个 LT3965 矩阵式调光器。
图 7：灵敏的 LT3965 可驱动不同 LED 串上的 LED 通道，每通道可驱动 1 至 4 个 LED。（完好的驱动器电路类似于图 3，但如本图所示，仅运用一个 LT3956。）
当经过 I2C 接口发来的指令要求 LT3965 接通、断开或对一个通道调光时，受到影响的是由该通道的并联功率开关所操控之两个 LED。为了坚持在 LT3965 电压约束规模内，16 个 500mA LED 仍然需求分红两个串联的 LED 串，如图 2 所示。可以运用与图 2 中相同的 LT3797 电路，可是仅用单个 LT3965 操控两个 LED 串的亮度。这说明，LT3965 中的每个 NMOS 并联功率开关可以不受其他影响而独登时装备，然后答应无量多种矩阵规划。
用于无闪耀 PWM 和突变功用的全通道形式和单通道形式 I2C 指令
LT3965 的 I2C 指令集包含一字、两字和三字指令。这些指令经过串行数据线 （SDA） 和主控器产生的时钟线 （SCL） 以高达 400kHz 的速度发送。主微操控器担任发送全通道形式 （ACM） 或单通道形式 （SCM） 写指令，以操控 LED 通道的亮度、突变、开路门限和短路门限以及 LT3965 地址。
播送形式 （BCM）、ACM 和 SCM 读指令要求 LT3965 陈述其寄存器中的内容，包含开路和短路寄存器，以进行毛病确诊。当产生新的毛病时，LT3965 给出 ALERT 符号。确认哪个 LT3965 陈述了毛病以及确认了毛病类型和通道后，微操控器可以对毛病做出呼应。在多个 LT3965 IC 陈述毛病的状况下，LT3965 可给主器材对毛病陈述排序，以避免过失信息堆叠。这保证了警报呼应体系的可靠性和正确性。LT3965 数据表中给出了寄存器和指令集的完好列表。
ACM 写指令仅用两个 I2C 字，就可以即时接通或断开单一 LT3965 地址的一切 8 个通道，这些通道一起转化到接通或断开状况。将许多 LED 接通或断开会给 DC/DC 转化器施加一个显着的电流电压负载阶跃。这儿介绍的转化器能沉着地处理这些瞬变，而且简直或彻底不需求输出%&&&&&%器和高带宽。
如图 8 所示，对许多 LED 进行通断转化的 ACM 写指令不会使其他通道的 LED 电流产生可见闪耀或大的瞬态。之所以产生了如此小和可控的瞬态，是由于选用了以 LT3797 为主构成的大带宽降压形式转化器。
图 8：本文所示 LED 矩阵驱动器规划具有最小的穿插通道瞬态效应或底子没有这种效应。例如，转化一半的通道，本文状况便是一起接通两个、关断两个，对其他 4 个未操作通道有很小或没有瞬态影响。未操作通道仍然坚持无闪耀。
单通道形式写指令产生相对较小和快速的单 LED 瞬态。SCM 写指令一次仅用来将一个通道设定为 ON、OFF、有突变或无突变 PWM 调光。PWM 调光值在 1/256 和 255/256 之间，经过 3 字写指令传送，而 ON 和 OFF 可以用较短的两字指令传送。单个 SCM 写指令上的一个突变位使得 LT3965 可以以内部确认的对数突变在两种 PWM 调光等级之间移动，而且没有额定的 I2C 通讯量。每个通道的开路和短路门限可运用 SCM 写指令在一个和四个 LED 之间设定。
每个通道的 LED 短路和开路毛病维护
短路和开路维护是矩阵式调光器的一种固有优势。每个通道的 NMOS 电源开关能在 1 和 4 个串联 LED 之间进行并联分流。传统的 LED 灯串具有针对整个灯串开路或短路的维护功用，只要某些 IC 具有输出确诊符号以指示这些毛病状况。与此彻底不同的是，LT3965 能供给针对单个通道短路和开路的维护并安定度过此类毛病，使运作通道坚持活动和运转状况，一起记载和陈述毛病状况。
当一个 LED 串中产生毛病时，LT3965 会检测到这个毛病，并加上 ALERT 符号，告诉微操控器有问题需求处理。假如该毛病是开路毛病，那么 LT3965 会主动接通相应的 NMOS 功率开关，绕过产生毛病的 LED 直至完结全面确诊或毛病消除停止。
LT3965 坚持针对每个通道的开路和短路毛病寄存器，并在宣布 I2C 毛病读指令时将数据回来给微操控器。指令集包含坚持该状况寄存器不变的读指令以及铲除该毛病寄存器的读指令，然后答应进行用户可编程的毛病确诊。寄存器可以经过写、SCM、ACM、BCM 答应的各种不同形式读取。
单通道形式 （SCM） 读指令针对单通道回来开路和短路寄存器位。SCM 读指令还查看开路和短路门限寄存器、形式操控以及针对该通道的 8 位 PWM 调光值。
全通道形式 （ACM） 读指令回送某给定地址之一切通道的开路和短路寄存器位 （并不清零这些位），以及一切 8 个通道的 ACM ON 和 OFF 位。
在具有许多 LT3965 矩阵调光器同享同一总线的杂乱体系中，播送形式 （BCM） 读取操作首要问询哪个 LT3965 地址现已加上了毛病符号 （假如有的话）。
ACM 和 SCM 读取操作可用来查看和铲除毛病，并读取一切寄存器，以完结一个巩固的 I2C 通讯体系。
同一条总线上可有多达 16 个可寻址 LT3965
每个 LT3965 具有四个用户可选的地址位，因而可供给 16 个仅有的总线地址。每个 ACM 和SCM I2C 指令被发送至同享通讯总线，但只要被寻址的 LT3965 采纳举动。该总线上的一切 IC 均恪守 BCM 指令。这种 4 位地址架构答应单个微操控器和单个 I2C 两线式通讯总线支撑多达 8 x 16 = 128 个可单个操控的通道。选用 LT3965 时，关于一切 （要求最高的在外） 的照显着现器而言，轿车前照灯、尾灯和装修灯中一切的单个 LED 皆可由单根 I2C 通讯总线和单个微操控器来操控。鉴于每个通道可以衔接至多达 4 个 LED，因而一个相对易于完结的体系可支撑针对最多 512 个 LED 的矩阵式调光。
定论
LT3965 矩阵式 LED 调光器可操控单个 LED 灯串上的 8 个 LED 亮度通道，然后使照明规划师能不受约束地运用精密和有目共睹的轿车照明规划。I2C 通讯接口答应一个微处理器操控 LED 灯串中单个 LED 的亮度。I2C 接口中的毛病维护可保证 LED 照明体系的巩固性。该矩阵式调光器的通道是多用途的：每个通道能操控多个 LED;通道可组合以支撑较高电流 LED;或许可运用坐落同一根通讯总线上的多达 16 个矩阵式调光器 %&&&&&% 以构成多 LED 体系。在轿车前照灯、尾灯、前灯、侧灯、仪表板灯和装修灯的规划中迈出下一步 ―― 未来便是现在。
