[经验]

如何告别汽车照明离散解决方案

2019-8-19 04:45:09

1183 运算放大器

各大汽车制造商都在广泛使用发光二极管(LED)，除了传统的前照灯、尾灯、日间行车灯、停车灯和转向灯，以使他们的汽车在市场上脱颖而出以外。目前，示廓灯、车牌、品牌标志、迎宾灯和环境灯上都出现了LED的身影。
驱动这些LED发光，必须考虑以下问题：

电流的精度，LED的同质性会有显著改进；
LED的亮度变化，要求具有某种调光功能；
LED开路/短路的诊断与保护，以及热防护，因为安全问题一直是汽车关注的焦点。
如何提高能效。

传统意义上，LED都是由离散解决方案驱动的。图1显示了三种典型的方案：运算放大器(op amp)（方案1）、直接与汽车电池连接的电源（方案2）或某种分流规则（方案3）的双极配置。

图1：用于驱动LED的典型离散解决方案

让我们首先来看看方案1，即从低侧驱动的运算放大器。利用运算放大器，可以获得相对较高的准确度(<10%)，还能对LED进行调光操作。但采用该解决方案很难对LED开路和短路进行诊断。此外，输入输出电压差高达1伏，不是很节能。
方案2也很受欢迎，它由二极管和一个NPN型（n通道p通道n通道）晶体管组成。该解决方案不仅简单而且成本效益高，但其准确度只有20%左右，该指标远远不够。由于其输入输出电压差高达1.2伏，因此其能效甚至低于方案1。另外，无法对LED开路和短路进行诊断，也没有脉宽调制(PWM)调光功能。该解决方案对如今的设计来说实在太落后了。
方案3在需要极高输出精度的应用中很流行(<5%)。其输入输出压差极高，达到3伏。该解决方案或无法实现诊断，或无脉宽调制调光功能；因此，该解决方案的使用范围较窄，付出的代价也较大。
诚然，每一种解决方案都具有其相应的优缺点，但相较于离散解决方案，成本较低的整体解决方案不仅能够减少系统级部件数量，还可以显著提高电流精度和可靠性。图2所示的TPS9261x-Q1系列就是专为此而设计的产品。

图2: TPS9261x-Q1 简化电路图

TPS92610-Q1器件是一个由汽车电池驱动的单通道高侧LED驱动器。它是一种简单且优雅的解决方案，可以为具有完整LED诊断功能的单一LED串提供恒定电流。其精度高达7%，能满足大多数应用的需求。
TPS9261x-Q1具有多种不同的封装方案，从小外形晶体管(SOT)-23, MSOP-8到热增强的薄型小外形尺寸封装(HTSSOP)-14，可支持不同的输出功率级别。采用该系列单通道汽车LED驱动器，您可以立即告别传统的离散解决方案。