長期用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的發(fā)光二極管（LED）最近被用于汽車照明，現(xiàn)在它們?cè)诹慨a(chǎn)車中提供信號(hào)功能、日間行車燈和內(nèi)部照明。隨著這種照明技術(shù)的上路，制造商繼續(xù)研究應(yīng)用它的新方法，利用LED大燈和尾燈提供的造型可能性。

紅色LED現(xiàn)在廣泛用于尾燈。成本仍然是一個(gè)問題，但安全性、環(huán)境友好性和造型靈活性等因素對(duì)LED有利。最受歡迎的應(yīng)用之一是中央剎車燈。這種設(shè)計(jì)理念展示了一種將相同的LED陣列用于尾燈和剎車燈的方法。

LED的亮度由一個(gè)簡單的開關(guān)控制，允許在行駛時(shí)提供昏暗的照明，在制動(dòng)時(shí)提供明亮的照明?？驁D如圖1所示，包括AD8240 LED驅(qū)動(dòng)器/監(jiān)視器、PNP調(diào)整管和PWM發(fā)生器。AD8240提供恒定電壓以驅(qū)動(dòng)LED燈。它還提供經(jīng)濟(jì)高效的 LED 燈監(jiān)控和短路保護(hù)。當(dāng)電池在 12.5 V 和 27 V 之間時(shí)，輸出調(diào)節(jié)為 12 V。

圖2顯示了PWM發(fā)生器，它由兩個(gè)555定時(shí)器組成。PWM 信號(hào)控制 LED 亮度。VO當(dāng) PWM 輸入為高電平時(shí)打開，在輸入低電平時(shí)關(guān)閉。AD8240設(shè)計(jì)工作頻率高達(dá)500 Hz，典型占空比為5%至95%。

AD8240采用低功耗工作原理，采用小型封裝，提供低成本解決方案。內(nèi)部電流檢測放大器測量外部分流器兩端的電壓，當(dāng)測得的電流降至預(yù)設(shè)閾值以下時(shí)檢測開路LED。當(dāng)電流達(dá)到由外部分流器的值設(shè)定的水平時(shí)，通過閉鎖輸出電壓來提供輸出電流限制。當(dāng)檢測放大器輸出超過5 V時(shí)，內(nèi)部比較器使驅(qū)動(dòng)器鎖斷輸出電壓。鎖存器在下一個(gè)PWM周期內(nèi)復(fù)位。過流情況也可以通過測量檢測放大器輸出來檢測。

通過消除開關(guān)設(shè)計(jì)所需的電感器，進(jìn)一步降低了成本;并且不需要開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)長ED燈的工作功率比白熾燈低得多。LED的開啟和關(guān)閉取決于CMOS兼容PWM引腳（AD8240引腳3）上的數(shù)字電壓。該電壓可以是連續(xù)的，用于簡單的開/關(guān)控制，也可以是PWM用于調(diào)光控制。PWM 頻率應(yīng)小于 500 Hz，占空比為 5% 至 100%。典型值為跑步時(shí)為 5%，制動(dòng)時(shí)為 95%。在圖2中，PWM頻率由R1/ 12和 C1計(jì)時(shí)器 A 的數(shù)量1.脈沖周期為：

T = 0.693 （R1+ 2 R2） C1

與 R1= 49.9 kΩ， R2= 10 kΩ 和 C1= 0.1 μF，周期為 4.84 ms，或約 206 Hz。

定時(shí)器 A2將信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，占空比由R確定3/ 14/ 15和 C2.脈沖寬度由以下因素決定：

脈沖寬度 = 1.1 RC2

其中 R 等于 R5、R的并聯(lián)電阻3和 R5，或 R 的并聯(lián)電阻4和 R5，具體取決于開關(guān)位置。與 R3= 2.37 kΩ， R4= 45.7 kΩ， R5= 42.4 kΩ 和 C2= 0.1 μF，當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，占空比為5%，當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)占空比為50%，當(dāng)開關(guān)處于OFF位置時(shí)占空比為95%。

請(qǐng)注意，LED的亮度隨著占空比的增加而增加。當(dāng)施加制動(dòng)時(shí)，占空比為95%，LED陣列處于最大亮度。正常工作期間，占空比為 5%，LED 陣列變暗。在這兩種操作中使用單個(gè) LED 陣列可降低成本。

如果發(fā)生短路或過載情況，Vsense（引腳1）上的電壓降至零，輸出關(guān)斷。這將在下一個(gè)PWM周期內(nèi)復(fù)位。如果這種情況持續(xù)存在，AD8240將嘗試將輸出驅(qū)動(dòng)至12 V，在每個(gè)PWM周期后關(guān)斷并重新啟動(dòng)。

該電路提供了一種使用恒定電壓的方法，僅用兩根電線（電源和接地）驅(qū)動(dòng)和監(jiān)控LED。在許多情況下，當(dāng)使用機(jī)箱或共享接地回路時(shí)，這可以減少到一根電線。目前，這些燈由車身控制ECU（電子控制單元）控制和驅(qū)動(dòng)。通過這種恒壓架構(gòu)，LED的控制和驅(qū)動(dòng)功能可以保留在ECU中，只需進(jìn)行最少的設(shè)計(jì)修改。

審核編輯：郭婷