长时间用于消费类电子产品的发光二极管(LED),最近也开端用于轿车照明范畴,用来供给信号功用、日间行进灯和车内照明。跟着这项照明技能日益遍及,制造商也在不断研讨新的运用办法,以便充分发挥LED前大灯和尾灯时髦漂亮的优势。
现在,尾灯已广泛运用赤色LED。尽管本钱依旧是个问题,不过安全、环保和样式灵活多样等要素都倾向于选用LED。最受欢迎的运用之一是中心刹车灯。本规划设想展现了尾灯和刹车灯运用同一LED阵列的办法。
图1:行进/刹车灯操控器
LED亮度由一个简略的开关操控,行进时变暗,刹车时变亮。功用框图如图1所示,包含LED驱动器/监控器AD8240、PNP调整管和PWM产生器。AD8240供给一个稳定电压,以驱动LED灯。它还供给高性价比的LED灯监控和短路维护。当电池电压介于12.5 V与27 V之间时,输出稳定在12 V。
图2显现该PWM产生器,它由两个555定时器组成。PWM信号操控LED亮度。当PWM输入为高电平常,VO敞开;当PWM输入为低电平常,VO封闭。AD8240的规划作业频率最高可达500 Hz,典型占空比规模为5%至95%。
图2:PWM信号产生器
AD8240供给一种低功耗、低本钱、小封装解决方案。内部电流检测放大器丈量外部分流电阻上的电压;当电流丈量成果降至预设阈值以下时,标明产生了LED开路状况。当该电流到达外部分流电阻值所设置的电平常,输出电压会被确定,然后约束输出电流。当检测放大器输出超越5 V时,内部比较器将导致驱动器确定输出电压。鄙人一个PWM周期中,锁存会复位。经过丈量检测放大器输出,也能够检测到过流状况。
因为不需要开关规划所需的电感,本钱得以进一步下降;并且LED灯的作业功耗远低于白炽灯,因而不需要开关驱动器。
LED的开关取决于CMOS兼容型PWM引脚(AD8240引脚3)上的数字电压。关于简略的开关操控,此电压能够是接连的;关于调光操控,此电压为PWM。PWM频率应低于500 Hz,占空比规模从5%到100%。典型值为5%(行进时)和95%(刹车时)。图2中,PWM频率由R1、R2和定时器A1的C1决议。脉冲周期为:
T = 0.693 (R1 + 2 R2) C1
当R1 = 49.9 kΩ、R2= 10 kΩ、C1 = 0.1 μF时,该周期为4.84 ms,或约为206 Hz。
定时器A2将该信号转换为脉冲宽度调制信号,后者的占空比由R3、R4、R5和C2决议。脉冲宽度由下式决议:
脉冲宽度 = 1.1 RC2
其间R等于R5、R3和R5的并联电阻或许R4和R5的并联电阻,详细取决于开关方位。当R3 = 2.37 kΩ、R4 = 45.7 kΩ、R5 = 42.4 kΩ、C2 = 0.1 μF时,占空比为5%(开关在方位1)、50%(开关在方位2)或95%(开关在OFF方位)。
请注意,LED亮度跟着占空比进步而增大。踩下刹车时,占空比为95%,LED阵列最亮。正常行进期间,占空比为5%,LED阵列变暗。两种作业状况共用一个LED阵列能够下降本钱。
假如产生短路或过载状况,Vsense(引脚1)上的电压降至0 V,输出关断。此电路将鄙人一个PWM周期中复位。假如继续这种状况,AD8240将测验把输出驱动至12 V,在每个PWM周期之后关断并重启。
本电路供给了一种运用稳定电压,仅凭借两条线(电源和接地)驱动并监控LED的办法。许多规划运用底盘或同享接地回路,此刻两条线能够减为一条线。现在,这些灯由车身操控ECU(电子操控单元)操控和驱动。选用这种稳定电压架构时,LED的操控和驱动功用仍保留在ECU,仅需做很少的规划修正。