使用集成线性 LED 驱动器替代分立 LED 电路设计

在转向灯、刹车灯和尾灯等汽车照明中，LED 电路设计通常采用分立元件，如双极结晶体管 (BJT)。分立元件之所以突出有几个常见原因：它们简单、可靠且便宜。然而，随着 LED 数量和项目要求的增加，重新考虑离散设计可能是值得的。让我们探讨一些常见的误解。

离散设计很简单

LED 是电流驱动设备。使用晶体管是通过调节电流开启 LED 的最简单方法。这些基于晶体管的电路作为基本构建块，可以复制以驱动跨项目的任意数量的 LED 灯串，如图 1 所示。

图 1：恒流分立 LED 电路

在 LED 数量较多或要求具有挑战性的项目中，电路设计不仅看起来很拥挤，而且还需要进行复杂的分析。挤满了 BJT 来驱动多个 LED，后组合灯 (RCL) 模块可能包括表 1 中列出的规格。

表 1：示例 RCL 规格

使用大量组件（例如图 2 中的 RCL 示例）会增加设计和制造风险，我们必须仔细分析电路。

图 2：分立式尾灯和刹车灯电路示例

分立设计是可靠的

稳健的 LED 电路设计必须考虑电压、电流和温度的波动。一旦达到 LED 的正向电压，电流就会流动；电流的变化按比例改变亮度。然而，超出正向电压的微小变化会导致 LED 电流呈指数增长；过大的正向电流会损坏 LED。

我们还必须分析功率和热耗散。导致温度升高的因素包括电路的低功率效率、LED 的导通时间和/或温暖的环境。散热不良会导致 LED 消耗过多电流，从而导致性能下降。

用于诊断 LED 开路或短路故障的反馈电路可提高系统可靠性。虽然这种电路增加了更多的组件，但还是有优势的。例如，如果 LED 在 RCL 内损坏，则模块的亮度不再符合市场法规。车身控制模块 (BCM) 可能难以区分来自照明模块的有效 LED 负载和单个开路负载，如图 3 所示。如果 LED 损坏，实施 OFAF 电路将关闭所有 LED 并使更容易检测打开的负载。OFAF 还可以防止 LED 进一步退化。

图 3：BCM 从 LED 驱动模块诊断故障

LED 电路必须满足电磁兼容性 (EMC) 的发射和大电流注入 (BCI) 抗扰度标准。如果不考虑 EMC，LED 驱动模块可能会干扰或受到其他应用程序的影响，从而给驱动程序带来糟糕的体验。

分立设计很方便

BJT 是廉价的商品设备。然而，当在一个 LED 系统中设计数十个甚至数百个时，组件数量和系统成本会增加。考虑到设计、调试和组装所花费的资源，使用集成 LED 驱动器解决方案可以节省时间和金钱。

线性 LED 驱动器集成电路 (IC) 的范围从通用的单通道到特定功能的多通道器件。如图 4 所示，像TPS92611-Q1 这样的集成解决方案可以替代图 2 的 RCL 电路中的多个 BJT 和其他分立元件。

图 4：TPS92611-Q1 具有连接 OFAF 的故障总线

除了减少组件数量和系统成本之外，线性 LED 驱动器还提供具有低压差的恒流输出，并通过模拟电流或 PWM 调光提供可调亮度。热保护和短路和开路诊断提供可靠的性能，并且可以跨设备连接 OFAF 故障总线以确保系统可靠性。与分立解决方案相比，TPS92611-Q1 和其他线性 LED 驱动器还提供强大的 EMC 性能。

LED 驱动器 IC 解决方案是分立电路的一种经济高效的替代方案，尤其是在具有大量 LED 或复杂要求的应用中。凭借简单的设计、可靠的性能和成本竞争力，现在就停止使用分立电路并改用集成线性LED驱动 。