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汽车LED照明中快恢复二极管应用技术

作者:海飞乐技术 时间:2017-03-03 17:59

    随着全球经济的发展和人民生活水平的提高im电子竞技投注,汽车在日常生活中的使用越来越多im电子竞技投注im电子竞技投注,因此汽车节能减排及行车安全的要求日益提高im电子竞技投注。汽车照明系统是保障汽车安全行驶的关键部件im电子竞技投注,光源又是汽车照明系统的关键。从最先使用的是煤油灯和乙炔灯im电子竞技投注,1910 年开始使用电光源im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,先后经历了白炽灯im电子竞技投注、卤钨灯及高强度放电式气体灯HID(Intensity Discharge Lamp)im电子竞技投注im电子竞技投注,自1985 年开始进入了LED车用灯时代im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。同时LED 灯应用于自适应前照系统AFS(Adaptive Front Lighting System)的技术随之出现?im电子竞技投注?旎指炊苤饕τ糜谄礚ED照明系统中的列阵驱动电路中im电子竞技投注。
       图1 LED伏安特性曲线
    图1 LED伏安特性曲线
  
 LED 属于电流控制型半导体器件im电子竞技投注,图1 是LED 的伏安特性曲线im电子竞技投注im电子竞技投注。由图1 可知im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,此曲线比较陡,在正向导通之前LED 几乎无电流流过im电子竞技投注;当正向电压超过开启电压时im电子竞技投注,电流就急剧上升im电子竞技投注,发光亮度L 与正向电流IF近似成正比:L=KIFim电子竞技投注,其中K 为比例系数,故可以通过控制LED 的IF来控制其发光亮度。因此im电子竞技投注,为了保证其亮度的一致性,通常采用恒流源驱动电路im电子竞技投注im电子竞技投注。
  汽车电池工作电压范围为9 V~16 V,通常情况下为12 V im电子竞技投注im电子竞技投注,但是当汽车冷启动时蓄电池的电压可跌落到4 Vim电子竞技投注im电子竞技投注,而当蓄电池缺损由发电机直接供电时im电子竞技投注, 此电压可达到36 V 的高压im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。因此im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,对于车用LED 灯具而言,要可靠地恒流驱动LED 串, 驱动控制器必须具备精确的电压和电流调节、眎m电子竞技投注im电子竞技投注;さ缏泛偷鞴夤δ?。因此im电子竞技投注,设计一种稳压性能良好而又恒流输出的驱动电路十分必要im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。
  目前车用LED 驱动器一般采用两种方法控制正向电流im电子竞技投注。(1)采用LED 的V-I 曲线确定产生预期正向电流所需要向LED 施加的电压im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。其缺点为:LED 正向电压的任何变化都会导致LED 电流的变化,其中的镇流电阻的压降和功耗会浪费功率和降低电池使用寿命im电子竞技投注im电子竞技投注。(2)利用恒流源来驱动LEDim电子竞技投注。因为此方法需要将LED 并联在电路中,而驱动并联LED 需要在每个LED 串中放置一个镇流电阻im电子竞技投注im电子竞技投注,这会导致效率降低和电流失配im电子竞技投注。因此im电子竞技投注,这两种方法都不能充分体现LED 应有的优越性im电子竞技投注。为了克服现有车用LED 驱动器的缺点im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注, 出现了车用LED 阵列的高效智能驱动方法im电子竞技投注。该方法采用了半桥式DC-DC 变换技术im电子竞技投注im电子竞技投注、全波整流技术、光电耦合技术等im电子竞技投注im电子竞技投注,确保了整个驱动电路的工作效率im电子竞技投注;提出了基于嵌入式系统的智能控制方案im电子竞技投注im电子竞技投注,此方案采用智能PWM 稳流控制和调光控制im电子竞技投注, 具有负载开路/短路眎m电子竞技投注;ず凸鞴贡;すδ躨m电子竞技投注im电子竞技投注。图2 为LED阵列智能驱动实验电路im电子竞技投注im电子竞技投注。
 图2 为LED阵列智能驱动实验电路
  图2 为LED阵列智能驱动实验电路
 
  如图2 所示im电子竞技投注,CPU 输出两路完全倒相对称的PWM信号Aim电子竞技投注、B,分别作用在开关器件上,使其轮流导通im电子竞技投注im电子竞技投注; 通过高频变压器T将能量耦合到次级im电子竞技投注im电子竞技投注,再经快恢复二极管D1im电子竞技投注、D2 进行全波整流im电子竞技投注,以实现对LED 阵列的驱动im电子竞技投注im电子竞技投注。LED阵列驱动回路的光电耦合器,完成对LED 阵列驱动电流的监测im电子竞技投注,并反馈到CPUim电子竞技投注im电子竞技投注,形成一种智能电流负反馈的闭环控制系统im电子竞技投注,以确保驱动电流的稳定的可靠性。
  车用LED 驱动电路的集成化和智能化程度越来越高im电子竞技投注。类似PMU( 电源管理单元)的芯片及封装的小型化将逐渐取代多个单一功能电路进行组合的方法im电子竞技投注,以适应板级空间非常有限的车载应用im电子竞技投注。同时,由于单片机、DSP 等控制芯片以及嵌入式技术的不断发展im电子竞技投注,可通过软件技术实现车用照明系统的自动化im电子竞技投注, 这样LED 的恒流驱动精度以及亮度的自动调节会更加准确im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。智能化控制已经成为新一代车用LED 驱动器的设计理念im电子竞技投注。



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