詳解:汽車LED照明方案設計
上傳人:未知 上傳時間: 2011-05-12 瀏覽次數: 158 |
圖6是一個可滿足CISPR25第5級要求低噪應用的簡單原理圖。線圈L1的形狀大小必須根據開關頻率和LED電流確定。為實現這點,我們可利用能從www.melexis.com上下載的軟件程序和Excel表格。開關頻率應低于150kHz以規避CISPR25約定的最低頻率帶的要求。程序還提供了ROSC、RSET和RSENSE值。L2是一個濾噪器的一部分,當要通過最高等級的降噪要求時,需要該濾噪器。對CISPR25等級1到3來說,可不用線圈L2。
當在圖6中使用該電路時,對典型的0.5~1A的LED電流來說,選L1和L2為100μH是個好主意。因噪聲的譜域很寬,所以,電容器應能同時處理高頻和低頻。這就是為什么我們在線圈L2濾波器的兩端都放置兩組電容的原因。反饋二極管D1是高頻噪聲的主要來源。應仔細選擇該二極管,并在應用中反復測試。對輸入電壓低于100V來說,肖特基二極管是最好的選擇。
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LED的溫度補償
根據結溫度的不同,紅和黃色的砷化鎵(GaAs)和磷砷化鎵(GaAsP)LED的光輸出有很大變化。典型情況,在25°C時,100%光輸出的LED,在80°C時,光輸出將只有40%。可容易地對這種光輸出改變實施補償。改進后的低噪設計方案,只需增加一個PTC和NTC電阻(圖7)。
如圖8中所示,使用溫度補償PTC和NTC電阻,在80°C時的相對光輸出可實現最大。若無論何種原因,結溫度低于80°C,PTC電阻將變成一個相對低的值并成比例地減小電流。這樣,就需對PTC系數和LED光輸出進行平衡。
為提供保護,當溫度高于80°C時,位于MLX10803另一個參考輸入端的NTC電阻將以同樣的方式降低電流。
剎車、轉向和尾燈的LED應用
目前,幾乎全部汽車都采用紅色GaAs LED尾燈。但,大多LED尾燈在寒冷的夜晚太過刺眼,而在悶熱明亮的場合又過于暗淡。多年前,就已基于白熾燈制訂了控制汽車照明的法定標準。白熾燈工作在幾千度的燈絲遇熱發光條件下。所以,環境溫度即使相差60°C(在20到80°C間),其光輸出方面的差別也基本上察覺不到。目前,在冷天,LED尾燈和白熾燈尾燈的亮度差別顯而易見。對LED在冷天里是否過亮尚存疑問。先前描述的溫度補償方法將使汽車有一個更專業、更精致的照明表現,且當與白熾燈結合起來使用時,看起來效果會更好。對標準組織來說,這種情況也許會成為一個需解決的議題,這些組織需要為工作在不同溫度下的照明燈設立參考規范。
在將剎車和尾燈功能結合起來的應用中,利用脈寬調制(PWM)產生兩級照明:一級作為尾燈,另一級作為剎車燈。這是因為LED制造商一般只用一個電流值(用于產生剎車燈效果的驅動電流值)對其LED進行測試和分類。過去,沒有用于尾燈那種低亮度輸出的測試和分類。幸運地是,這種情況在改變,LUMILEDs現就對LED進行兩種電流水平的測試。
這很重要,因若LED可匹配兩種電流水平,則司機可分別交替驅動兩個特定電流水平,無需借助PWM,那么,也就不再需要PWM了。用PWM方法驅動的LED尾燈,當PWM比率從1:10到1:20且頻率從80Hz到100Hz時,與傳統的白熾燈相比,其發出的光看起來很不舒服。這些因為人眼對紅光和這些頻率的敏感性。在寒冷環境和因寒冷環境使電流補償不到位時,這種情況會更嚴重。
本文小結
為實現更精致的汽車LED照明應用,已發展出若干基于特定場合的IC和應用電路。在前述的例子中,討論了如何應對這些挑戰。為成功研制出完全用于特定應用的照明模塊,需要進行比在此提及的各措施更多的精雕細鑿。上述的一般討論應有助于照明工程實現中對各種制約因素的更好把握,借助這種把握,可用目前的高亮LED設計出更可靠、更爽心悅目的照明方案。
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