长期用于消费电子产品的发光二极管(led)最近被用于汽车照明,现在它们在量产车中提供信号功能、日间行车灯和内部照明。随着这种照明技术的上路,制造商继续研究应用它的新方法,利用led大灯和尾灯提供的造型可能性。
红色led现在广泛用于尾灯。成本仍然是一个问题,但安全性、环境友好性和造型灵活性等因素对led有利。最受欢迎的应用之一是中央刹车灯。这种设计理念展示了一种将相同的led阵列用于尾灯和刹车灯的方法。
led的亮度由一个简单的开关控制,允许在行驶时提供昏暗的照明,在制动时提供明亮的照明。框图如图1所示,包括ad8240 led驱动器/监视器、pnp调整管和pwm发生器。ad8240提供恒定电压以驱动led灯。它还提供经济高效的 led 灯监控和短路保护。当电池在 12.5 v 和 27 v 之间时,输出调节为 12 v。
图2显示了pwm发生器,它由两个555定时器组成。pwm 信号控制 led 亮度。vo当 pwm 输入为高电平时打开,在输入低电平时关闭。ad8240设计工作频率高达500 hz,典型占空比为5%至95%。
ad8240采用低功耗工作原理,采用小型封装,提供低成本解决方案。内部电流检测放大器测量外部分流器两端的电压,当测得的电流降至预设阈值以下时检测开路led。当电流达到由外部分流器的值设定的水平时,通过闭锁输出电压来提供输出电流限制。当检测放大器输出超过5 v时,内部比较器使驱动器锁断输出电压。锁存器在下一个pwm周期内复位。过流情况也可以通过测量检测放大器输出来检测。
通过消除开关设计所需的电感器,进一步降低了成本;并且不需要开关驱动器,因为led灯的工作功率比白炽灯低得多。led的开启和关闭取决于cmos兼容pwm引脚(ad8240引脚3)上的数字电压。该电压可以是连续的,用于简单的开/关控制,也可以是pwm用于调光控制。pwm 频率应小于 500 hz,占空比为 5% 至 100%。典型值为跑步时为 5%,制动时为 95%。在图2中,pwm频率由r1/ 12和 c1计时器 a 的数量1.脉冲周期为:
t = 0.693 (r1+ 2 r2) c1
与 r1= 49.9 kω, r2= 10 kω 和 c1= 0.1 μf,周期为 4.84 ms,或约 206 hz。
定时器 a2将信号转换为脉宽调制信号,占空比由r确定3/ 14/ 15和 c2.脉冲宽度由以下因素决定:
脉冲宽度 = 1.1 rc2
其中 r 等于 r5、r的并联电阻3和 r5,或 r 的并联电阻4和 r5,具体取决于开关位置。与 r3= 2.37 kω, r4= 45.7 kω, r5= 42.4 kω 和 c2= 0.1 μf,当开关处于位置1时,占空比为5%,当开关处于位置2时占空比为50%,当开关处于off位置时占空比为95%。
请注意,led的亮度随着占空比的增加而增加。当施加制动时,占空比为95%,led阵列处于最大亮度。正常工作期间,占空比为 5%,led 阵列变暗。在这两种操作中使用单个 led 阵列可降低成本。
如果发生短路或过载情况,vsense(引脚1)上的电压降至零,输出关断。这将在下一个pwm周期内复位。如果这种情况持续存在,ad8240将尝试将输出驱动至12 v,在每个pwm周期后关断并重新启动。
该电路提供了一种使用恒定电压的方法,仅用两根电线(电源和接地)驱动和监控led。在许多情况下,当使用机箱或共享接地回路时,这可以减少到一根电线。目前,这些灯由车身控制ecu(电子控制单元)控制和驱动。通过这种恒压架构,led的控制和驱动功能可以保留在ecu中,只需进行最少的设计修改。
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