您的位置 首页 方案

高效的LED车内照明设备的完成办法

近来,在开发高效能低消耗LED的过程中所取得的进展,使这种照明光源在汽车内部照明系统的设计中成为一种技术性选择。本文将介绍汽车内部照

近来,在开发高效能低消耗LED的进程中所取得的发展,使这种照明光源在轿车内部照明体系的规划中成为一种技术性挑选。本文将介绍轿车内部照明LED所用到的多种驱动结构与拓扑结构的详细细节,并对热办理问题加以评论。

LED正在被许多轿车照明体系所运用。正是因为LED具有尺度小、功率高的长处,使之适用于车内照明。因而,近来在开发高效能低消耗LED的进程中所取得的发展,使这种照明光源在轿车内部照明体系规划时成为一种技术性挑选。可是,想要驱动这些器材使之发挥最佳功用,却是一门艺术。

LED需求专门的作业电流,需求在一个规范宽度的值域傍边具有调整LED正向电流的办法与精准性,需求车用电池组与充电体系以及串联约束电阻器。

在调理LED作业电流时立异运用规范N型沟道耗尽型晶体管(JFET)比运用电阻能取得更好的作用。JFET能够被看作是一个压控电阻。经过简略地调理栅源极电压,使源极能够供给相对安稳的电流,以此作为串联LED的电流源。当漏极电压与未经调整的开关型蓄电池相通连时,便能供给一个相对安稳的电流,与规范电阻比较,运用JFET能供给更高的功率。

LED车内照明将可运用在:仪表盘背光;操控台背光;顶灯;快捷光源;RGB基调光源。

电路拓扑结构、驱动器电流要求和热办理特别注意。图1所示电路简直触及一切轿车LED光源运用。假如LED电流低于100mA(大多数车内照明运用的类型都是背光或开关照明,电流一般为30mA),电阻阻值可由串联在LED两头的导通电压(Vfwd)核算得出。当运用13.5 V之类的特别电源电压时,电阻值的确认如下所示:

Vsupply – Vsw_bat – Vrpp -I_led*R1 – 2 Vfwd=0 V

Vsw_bat = 0 V

Vsupply = 13.5 V (一般状况)

Vrpp = 0.8 V

Vfwd = 3.5 V

I_led = 30mA

R1 = 13.5 – 0.8 – 2*(3.5) = 190 Ω/30

由专用电阻来调整LED电流的办法已被咱们所熟知,而且可经过选用一个阻值在必定规模内的电阻作为补偿来处理LED最坏状况下的Vfwd压降问题。但是,供电电压在9V至18V之间改动,LED电流也随之改动。在相同190Ω电阻和9V电压状况下从头调整公式,I_led值变为6.3mA.假定一切的参数坚持不变,供电电压上升至18 V时I- led值为53mA。

仪表板一般都要有背光,以便使驾驶员能够在光线较弱的条件下看清仪表盘和指针。首要,亮度调理才能是最重要的——能供给100 : 1的亮度调理比。此外,为了便利驾驶员对轿车状况进行了解,一些指示用灯也需求背光,例如安全气囊查验、动力体系状况、液面状况等等。一般状况下,最多能一起运用30个LED。

将图1中的LED衔接扩展为6路并联,而且在低压的一端由晶体三极管供给脉宽调制(PWM)光线调理功用。从前核算出的电阻阻值用以调整LED的正向电流,因而,在给定电源电压的条件下,总电流的巨细由LED并联支路的数量决议。相同,供电电压在9V至18V之间改动,LED电流也随之改动。在实践运用中,供电电压为9V时,LED有必要宣布足够高的亮度以便让驾驶员能够正确读出仪表板读数。在18V时,印刷电路板(PCB)的发热问题又会凸显,这就需求咱们对由此引发的最坏状背光灯所运用的LED导通电压随色彩而定,赤色、橙色、绿色和淡黄色LED的导通电压为2.4V,蓝色和白色LED可高至3.8V。假如在串联状况下前两个LED导通电压为2.4V,那么祝贺你还能够再串联一个LED。也就是说,假如咱们在一组LED中运用了一个规范的白光灯,那么此支路上的LED数就被限定为两个。假如车辆在修理时蓄电池极性接反,可发生高达- 15V的反极性电压,此刻需求一个反极性维护二极管。LED的反向额外电压一般为- 5V,因而,在极性相反的状况之下,咱们需求一个堵塞二极管来维护LED。

有一种经过操控电路低压端电压来调理LED亮度的办法,主机可经过偏压电阻、晶体三极管或数字晶体三极管(如MMUN2211系列)来作为一个简略接口对LED进行操控。晶体三极管具有集成Rb和Rbe电阻,因而运用逻辑电平信号便足以驱动根本的发射极电路。经过运用这样的晶体三极管并以单频操控PWM的占空比,可为电路中的LED供给一个较宽的亮度调理规模。

不只是LED驱动,有许多电路运用都需求低成本的固态稳流器。因而,一个固态稳流器应包括以下几点要素:低成本;在较宽的导通电压规模内坚持电流安稳;以低导通电压运行时压降较小;导通电压过高时可进行功率约束;为并联运用供给抱负的双端电流源;为LED亮度调理供给高频PWM操控;对直接引进的射频能量具有抗磁化特性;具有高等级的静电抗干扰才能。

用耗尽型N沟道场效应管替换图1电路中的190欧姆电阻便可成为图3所示电路。简略地将栅极与源极短接,经过运用1 V以上的电压将漏极与源极偏置,可发生LED驱动电流。值得一提的是,在运用JFET替代电阻来调整LED正向电流的进程中,当漏源电压增大(电池电压改动)时,电流仍可坚持相对安稳。图4显现了JFET的稳流特性,在供电电压的正常作业规模内,可经过测定JFET的伏安特性曲线来深化了解它的这一特性。

如图4所示JFET伏安特性曲线,首要是线性区域,经过JFET的电流跟着漏-源极间的压降增大而呈线性增加。这个区域的电压规模相对较窄(大于LED前向压降且小于1.5V)。咱们能够比较一下,相同在9V供电输入的状况下图1和图3中LED的电流有何不同。图1中电路取反极性二极管压降为0.8V,留给190欧姆电阻1.2V电压,此刻LED电流6.3 mA。而图3电路中JFET压降1.2V,这就使LED的电流变为21mA。因而咱们看到,在较低的线路电压条件下,运用JFET偏置办法所供给的LED电流约为图1中供电办法的3.5倍。这类似于线性调压器中对骤降电压的操控。这种较低的下跌电压特性能够在车用蓄电池电量缺乏的状况下为LED供给较大的电流和照明亮度。

图4中接下来的区域是恒流区,此区域电压规模为1.5 V(LED导通电压)至大约6 V ( Vbattery为9.2 V至14.5 V)。此恒流区清晰了JFET饱满漏极电流Idss的巨细。经过将栅极与源极短接,此区域内的Idss便成为恒流源电流,而且,此恒定电流值可根据需求选取。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/fangan/232857.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部