布景信息
到 2015 年，高亮度 (HB) LED 的市场规模估量将到达 202 亿美元 (数据来历：Strategies Unlimited)。驱动这种增加的要害运用领域之一是轿车规划中运用的 LED。运用包含前灯、白日行车灯和刹车灯、外表显现板背光照明、各种车内梳妆照明 … 等等。这种令人惊叹的增加速度不仅仅由于 LED 具有高牢靠性、低功耗以及更紧凑的外形尺度，并且也由于 LED 可以用来完成立异规划，例如可转向前灯和防眩调光。此外，在轿车环境中，一切这些改善都有必要优化，一起还要接受相对苛刻的轿车电气及物理环境的检测。不用说，这些解决方案还有必要十分扁平、占板面积十分紧凑，一起可以进步整体性价比。
虽然 LED用于白日行车灯、刹车灯、转向指示灯和内部照明现已有几年了，可是少量特定于前灯的运用仅仅不久前才呈现，例如奥迪 A8 和 R8 以及雷克萨斯 LS600h。不过，在曩昔一年，几家轿车制作商现已在其最盛行的车型中引入了 LED 前灯。2014 年，丰田为其最热销的丰田卡罗拉引入了 LED 前灯，如图 1 所示。此外，丰田的其他几款车型也选用了 LED 前灯，本田、日产、保时捷和奥迪也在大多数行将上市的车型中引入了 LED 前灯。许多人估量，2014 年 LED 前灯市场规模将超越 30 亿美元。
图 1：2014 丰田卡罗拉 LED 前灯
轿车照明体系规划师面对的最大应战之一是，怎样充分发挥最新一代 HB LED 的一切优势。HB LED 一般需求一个精确和高功率的 DC 电流源和一种调光办法。LED 驱动器 IC 有必要规划为，可以在多种条件下满意这些要求。因而，电源转化解决方案有必要功率十分高、功用十分牢靠，一起有必要十分紧凑和具有很高的性价比。可以说，就驱动 HB LED 而言，要求最苛刻的运用之一便是轿车前灯运用，由于这类运用须接受苛刻的轿车电气环境的检测，有必要供给很大的功率 (一般状况下为 50W 至 75W)，有必要可以放进热量和空间都受限的外罩中，与此一起还有必要坚持赋有吸引力的本钱结构。
轿车 LED 前灯
尺度小、寿数极长、低功耗、强壮的调光才能等优势是 HB LED 前灯得到广泛选用的催化剂。几年前，奥迪、戴姆勒、雷克萨斯等大多数轿车制作商都开端选用 LED 以规划十分异乎寻常的行车灯或前灯的“眉毛”，以此显示其品牌的异乎寻常。在歌颂的宝石眼规划、保时捷的 4 象限规划以及许多新呈现的规划中，LED 前灯规划都表现了相似的趋势。
将 LED 用于轿车前灯有几种积极影响。首要，这种前灯从不需求替换，由于其固态器材寿数超越 10 万小时 (11.5 年运用年限)，这超越了车辆的运用寿数。因而轿车制作商可以永久性地将 LED 嵌入到前灯规划中，而无需考虑替换问题。这使前灯的样式可以有很大的改动，由于 LED 照明体系不需求 HID 或卤素灯那样的深度或面积。在靠输入电功率供给光输出 (以流明为单位) 时，HB LED 的功率也比卤素灯高 (并且不久就将高于 HID)。这有两个方面的积极影响。首要，LED 照明体系从轿车总线耗费的电功率较低，这在电动型轿车和混合动力轿车中特别重要，而平等重要的是，LED 照明体系减少了需求从外壳散出的热量，然后无需任何粗笨、贵重的散热装置。最终，运用 HB LED 阵列，并以电子办法改动其方向、对其调光，这样的 LED 照明体系规划答应在许多不同的行进条件下优化照明。
规划参数
为了保证最佳功用和较长的作业寿数，LED 需求一种有用的驱动电路。这类驱动器 IC 有必要供给精确的 DC 电流源，并且不管输入电源的改动规模有多宽，都要供给严格操控的 LED 电压调理。轿车电池总线中见到的极点电压规模为冷车发起 / 停-启状况下的 4.7V 至负载突降状况下的 60V。可是更常见的是，电池总线电压在通常状况下作业在 9V 至 16V 电压规模。由于许多这类新式 LED 前灯运用运用 4 至 8 个串联 HB LED，因而总的电压降为 12V 至 25V，而电池总线电压规模或许到达 4.7V 至 60V，所以需求降压-升压型拓扑给 LED 供电，由于输入电压或许高于、低于或等于所需 LED 串电压。其次，LED 驱动器有必要供给一种调光办法，并供给多种维护功用，以防遭受 LED 开路或短路问题。除了可在电气环境十分苛刻的轿车电源总线牢靠作业，LED 驱动器还有必要具有高性价比和占用空间小的特色。
一种新式同步降压-升压型 HB LED 驱动器
走运的是，现已有一种新的解决方案应对上述窘境，那便是凌力尔特公司的 LT3791 LED 驱动器。LT3791 是一款同步降压-升压型 DC/DC LED 驱动器和电压操控器，可供给超越 100W 的 LED 功率。其 4.7V 至 60V 输入电压规模使该器材十分合适多种运用，包含轿车、货车乃至航空电子设备的 HB LED 前灯。相似地，其输出电压可以在 0V 至 60V 规模内设定，然后使其可以驱动多种单串 LED。
图 2 所示为一个典型 50W 前灯运用。该运用运用单个电感器精确地调理 25V/2A LED 串，供给 50W LED 功率。这个电路供给 50:1 PWM 调光比，这很好地满意了防眩主动调光要求。输入和输出 (LED) 电流遭到监督，一起供给毛病维护，以接受并陈述开路或短路 LED 状况。
图 2：具 50:1 调光比、功率达 98% 的 50W (25V、2A) 降压-升压型 LED 驱动器
其内部 4 开关降压-升压型操控器用高于、低于或等于输出电压的输入电压作业，然后十分合适轿车运用。降压、直通和升压作业形式之间的转化是无缝的，虽然电源电压改动规模很宽，也能供给杰出安稳的输出。LT3791 的共同规划选用了 3 个操控环路，监督输入电流、LED 电流和输出电压，供给最佳功用和牢靠性。
LT3791 选用 4 个外部开关 MOSFET，可以以高达 98% 的功率接连供给从 5W 直至超越 100W 的 LED 功率，参见图 3。在以惯例办法供电的车辆中，高功率是很重要，由于可最大极限下降对散热办法的需求，完成占板面积十分紧凑的扁平解决方案。而在电动型轿车中，这种功率节约还延长了两次充电之间车辆可行进的路程。
±6% 的 LED 电流精确度保证一个 LED 串中的每个 LED 都有稳定亮度，一起 ±2% 的输出电压精确度可用来供给几种 LED 维护功用，并且还使转化器可以作为稳定电压源作业。LT3791 可按照运用要求，运用模仿或 PWM 调光。此外，其开关频率可在 200kHz 至 700kHz 规模内设定，或同步至一个外部时钟。其他功用包含输出断接、输入和输出电流监督器、以及集成的毛病维护。
图 3：图 2 中的 LED 功率
定论
人们对 LED 供给的高功用和高性价比有永不满意的需求，这种需求促进多种新车型敏捷选用 LED 前灯。新式 HB LED 驱动器 IC满意了这种需求。这类新式 LED 驱动器有必要供给稳定电流，不管输入电压或 LED 正向电压怎么改动都坚持一致的亮度，一起以高功率作业，供给规模十分宽的调光比，以及供给各种维护功用，以进步体系牢靠性。当然，这类 LED 驱动器电路还有必要供给占板面积十分紧凑、扁平缓高热功率解决方案。凌力尔特公司不断从头界说其 LED 驱动器系列，以用 LT3791 等 HB LED 驱动器 IC 应对这些应战。此外，凌力尔特现已开发了一个全面的大电流 LED 驱动器 IC 系列， 该系列专门针对轿车运用，包含前灯正向照明、LCD 背光照明等。在轿车照明体系不断需求更高功用的 LED 驱动器之状况下，规划师有了满意这种需求的立异性 %&&&&&% 解决方案。
