背景信息

盡管 LED 用在很多汽車照明應用中已經有幾年，例如白天行車燈 (DRL)、剎車燈、轉向指示信號燈和內部照明，但是特定于前燈的應用依然相對較新。目前，僅少數量產車具備 LED 前燈，包括本田雅閣、謳歌 RLX 和 MDX、奧迪 A8 和 R8、雷克薩斯 LS600h 和 RX450h、豐田普銳斯、凱迪拉克的凱雷德以及保時捷卡宴。更多汽車平臺已經采用了 DRL，而且其形狀常常隨不同汽車品牌而不同。一些行業預測數據顯示，到 2014 年，LED DRL / 前燈市場將超過 40 億美元，而且由于此后該市場繼續快速增長，預計到 2015 年將超過 80 億美元。

汽車照明系統設計師面臨的最大挑戰之一是，怎樣最充分地利用最新一代高亮度 (HB) LED 的所有優點。HB LED 需要一個準確、高效率、能夠調光的 DC 電流源，而且必須包括保護功能。此外，這類 LED 驅動器 IC 還必須設計為，能夠在各種環境和電氣條件下滿足這些要求。因此，電源解決方案必須效率非常高、噪聲很低、功能強大且可靠性高，同時還要緊湊和經濟實惠。可以說，就驅動 HB LED 而言，要求最苛刻的應用是汽車前向照明應用，即 DRL 和前燈應用，因為這兩種應用處于最嚴酷的汽車電氣環境中，必須提供很大的功率，一般在 15W 至 75W 之間，而且必須放入空間非常受限的外殼中，滿足所有這一切要求的同時，還要保持富有吸引力的成本結構。

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設計參數

汽車 LED 驅動器必須緊湊、高效率，且支持無閃爍 PWM 調光。這些驅動器不能在 AM 收音機頻段及該頻段周圍產生很大的傳導 EMI。不幸的是，大功率開關模式電源本質上不是低 EMI 的，恒定開關頻率在一些頻點上產生極大的 EMI 分量，包括電源的基本工作頻率及其諧波。但這些不好的東西總會落入 AM 頻段。

最大限度地減小 EMI 峰值的一種方法是，通過采用擴展頻譜切換，允許開關模式電源 (SMPS) 的工作頻率覆蓋一系列頻率值。希望擴展頻譜切換起到的作用是，壓低可能出現在 SMPS 基本工作頻率及其諧波上的 EMI 峰值，將 EMI 能量擴展到一系列頻率范圍上。

LED 驅動器 SPMS 有一個額外的要求：頻率擴展還要與 PWM 調光 (亮度控制) 信號頻率同步，以確保不產生 LED 閃爍。

為了解決這個問題，LT3795 自己產生擴展頻譜斜坡信號，并運用一項正在申請專利的技術，讓該信號與較低頻率的 PWM 調光輸入取得頻率一致。這樣一來，甚至在最高 PWM 調光比時，也能消除擴展頻譜信號與 PWM 信號相結合以使 LED 產生可見閃爍的可能性。

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大功率汽車 LED 驅動器

LT3795 是一款大功率 LED 驅動器，采用與 LT3756 / LT3796 系列同樣的高性能 PWM 調光方法，但增加了內部產生擴展頻譜斜坡信號的功能，以降低 EMI。LT3795 是一款單開關控制器 IC，輸入范圍為 4.5V 至 110V，輸出范圍為 0V 至 110V，可配置為升壓模式、SEPIC、降壓-升壓模式或降壓模式 LED 驅動器。該器件具備 100kHz 至 1MHz 開關頻率范圍、LED 開路保護和短路保護，還可以作為具備電流限制的恒定電壓穩壓器工作，或者作為恒定電流 SLA 電池或超級電容器充電器使用。

LT3795 自己產生擴展頻譜斜坡信號，并運用正在申請專利的技術，使該信號與較低頻率 PWM 調光輸入取得頻率一致。這樣一來，即使在最高 PWM 調光比時，擴展頻譜信號也不可能與 PWM 信號相結合、使 LED 產生可見閃爍了。

圖 1 所示是效率高達 92%、80V、400mA、300kHz 至 450kHz 汽車 LED 前燈驅動器，該驅動器具備擴展頻譜頻率調制和短路保護。DRL 應用看起來幾乎是相同的，但是最大 LED 電流要求接近 200mA。

圖 1：80V、400mA 汽車 LED 驅動器具備內部擴展頻譜功能以降低 EMI

內部擴展頻譜可減輕 EMI 問題

與很多大功率 LED 驅動器不同，LT3795 自己產生擴展頻譜斜坡信號，以產生比所設定開關頻率低 30% 的開關頻率調制。這降低了其傳導的 EMI 峰值，減少了對昂貴和笨重的 EMI 輸入濾波電容器和電感器的需求。

運用內部或單獨的擴展頻譜時鐘產生 LED 驅動器的開關頻率，可能在 PWM 調光時產生可見閃爍，因為擴展頻譜頻率變化與 PWM 周期是不同步的。由于這個原因，在很多高端 LED 驅動器應用中，實現擴展頻譜并非微不足道的任務。如果沒有擴展頻譜，設計師就必須依靠笨重的 EMI 濾波器、采用降低開關邊沿的柵極電阻 (這會降低效率) 以及在開關及箝位二極管上安裝減震器。