车用的DC电源由电源线供给,这条电源线衔接了一切根据线路供电的电子模组、电池,以及由轿车引擎驱动的发电机。关于典型的12V或24V体系来说,咱们一般看到的电源电压改变为±30%。因而,轿车运用中的一切电子模组都应该特别留意输入电压的改变。但是在电源浪涌期间,电源电压会大幅上升。在世界标準ISO7637-2中有pulse 2a和pulse 5a规範,并阐明发生浪涌的一些塬因,pulse 2a所界说的浪涌是由线路和线束供电的电子模组中忽然中止的电感电流所引起。pulse 5a所界说的浪涌是由以下状况所引起:当一个负载突降瞬态放电的电池被断开并且发电机一起又在运用残存在其电路的其他负载发生的充电电流时,激增发生并发生浪涌。
描绘上述浪涌的典型电源电压曲线如图1所示,相应的参数列于表1。由图中可看出最大电源电压或许是额外电压的5至7倍。尽管浪涌的持续时刻不长,对pulse 2a来说只要0.05ms,而对pulse 5a来说只要几百毫秒,但直接衔接到电源线的电子模组都或许因为浪涌过高而导致电压损坏。一般处理浪涌的做法是添加一个相似瞬态电压抑制器(TVS)这种类型的外部元件,它可以在电源浪涌期间箝制峰值电源电压。箝制电压的值可由客户选定。不过,电子模组的规划人员总是着眼于可以在广大输入电压範围作业的运用电路,让单一规划可以满意客户的多样化需求。
轿车背光运用的LED驱动器
因为LED具有快速的回应时刻、高比照和低功耗的特色,越来越多的人採用LED作为轿车运用中LCD面板背光的规划。LED一般透过串联衔接构成一个LED串(若是大型面板可用多串LED),因而一个电流调理器可以调理许多LED的电流。LED串所需的驱动电压一般高于电源电压(12V或24V体系)。为进步驱动LED串的电源电压,电流调理器一般运用升压转换器。升压LED驱动器常见的架构包含可以驱动多个LED串的升压转换器和多通道线性电流调理器,如图2所示。升压转换器由电感L1、开关Q1、升压二极体D1和输出%&&&&&%COUT组成。VIN和VOUT分别为输入和输出电压。LED灯串1到n经VOUT衔接至多通道线性电流调理器,其正向电压表明为VLED1至VLEDn。每串LED的电流是由线性电流调理器1至n调理的,这些调理器嵌入在多通道线性电流调理器中,VCS1至VCSn代表每个线性电流调理器上的电压降。
电源浪涌条件下的升压转换器
在正常作业状况下,VOUT被调理到一个确保可以彻底敞开LED串的值,一起使VCS1至VCSn是最小值。举例来说,12个串联LED的LED串的顺向电压(VLED1至VLEDn)是38V,假如VCS1至VCSn的典型电压为1V,VOUT或许到达39V。因而,关于12V或24V体系,VOUT高于VIN。但在电源浪涌条件下,当VIN明显上升时,会呈现VIN高于VOUT的异常状况。升压转换器的直接反响便是中止工作,即中止开关Q1,并使Q1坚持封闭。但是在这种状况下升压二极体D1被正向偏置,电感L1呈现短路,所以电流途径依然存在(如图2所示),导致VOUT约等于VIN,PEAK,其间VIN,PEAK是浪涌条件下的箝位峰值电源电压(取决于外部瞬态电压抑制器)。咱们有必要留意的是,升压控制器IC的最大电压和开关Q1(无论是运用外部开关仍是整合在%&&&&&%中的开关)的汲极电压应高于VIN,PEAK。不然,元件或许会在浪涌条件下损坏。 维护升压转换器的另一种办法是在电源线路和升压转换器间刺进一个开关,假如检测到浪涌开关就会封闭。这种办法的首要缺陷是由升压转换器供电的LED只能在浪涌条件下才干封闭。因而这种代替办法不适合ISO失效形式严峻程度分类中的A类或B类的规划,塬因是这两种分类规则曝露在搅扰期间和搅扰之后,A类要求电子模组的一切功用都能像规划的那样履行,而B类也要求电子模组的功用在规则的容许下履行。