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#電源設計 #智能照明 #汽車電子 #發光二極體LED #升降壓型控制器

【遠光、近光、日行燈………，一個驅動控制器就 OK！】

汽車 LED 前照燈組將遠光燈和近光燈、日行燈，有時還包括訊號燈和示寬燈整合為單個車前燈組；然而，該燈組的元件可能會有迥然相異的驅動器要求，包括電壓和電流要求、拓樸、功率級別或獨特的調光功能。使用多個驅動器不僅使物料清單 (BOM) 和生產過程複雜化，還難以滿足 EMI 標準。

此類驅動器必須接受相對較寬的電池電壓範圍，並採用一種升降壓拓樸將其轉換為各式燈串電壓；同時須具有小巧和通用的特點，以便容易地安裝到空間十分受限的燈組中。此外，須極力降低 EMI，以儘量減少研發工作量並免除增設昂貴 EMI 金屬遮罩外殼的需要，還應具備高效率。

對於 2MHz 轉換器而言，不需使用大型 LC 濾波器，可僅採用小的鐵氧體磁珠以降低高頻 EMI。汽車 EMI 要求不容易透過高功率轉換器得到滿足，佈設在大面積 PCB 上且靠近大電容器的高功率開關和電感器會形成不希望有的熱迴路，特別是在包含了一個大感測電阻器時。

無法達到 Class 5 EMI 規格要求的轉換器須在設計時置於汽車電路之外、或裝入金屬材料 EMI 遮罩內；雖然遮罩體積龐大並不會產生裝配問題，但是增設遮罩成本卻是昂貴的。此外，LED 汽車前照燈組可以兼具創新性和藝術創意，遠光燈和近光燈可與時髦漂亮和獨具特色的日行燈 (DRL) 包裹在一起。

因為日行燈僅在遠光燈和近光燈關閉時才會需要，可使用單個 LED 驅動器供電；但只有在 LED 驅動器具有靈活的輸入輸出比、且能對輸入至輸出電壓進行升壓和降壓的情況下，此法才會奏效。「升降壓型」設計可滿足該要求，能驅動一個近光燈串，並透過為近光燈串添加 LED 以創建一個遠光燈。

延伸閱讀：
《單個 2MHz 升降壓型控制器驅動整個 LED 汽車前照燈組》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0819/39669.html
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#亞德諾ADI #凌力爾特LTC #LT8391A #DC2575A

#LED驅動器 #PWM調光 #擴展頻譜頻率調變SSFM #汽車照明 #工業機器視覺

【機器視覺和頻閃因關斷時間，驅動 LED 的洩漏電流將大增！】

LED 的應用範圍不斷擴大，對 LED 驅動器的設計要求也隨之提高。內建開關和內部脈寬調變 (PWM) 調光能力和同步電源開關的 LED 驅動器，可配置為升壓、降壓或升降壓模式；能在很小的封裝尺寸提供大功率，同時控制邊緣速度並降低不想要的場致輻射並消除高頻振鈴，在高效率和低雜訊之間提供恰當平衡。LED 燈串由受控的電流驅動，該電流不必直接返回地，LED+ 和 LED- 或其中任一端子可連至非地電位，為浮動輸出 DC/DC LED 驅動器拓樸創造機會。

高壓側 PWM-TG (傳輸閘) 驅動器和同步開關可配置為升壓、降壓或升降壓模式 LED 驅動器，且 IC 所有功能都可用；意即內部 PWM 調光、SSFM (擴展頻譜頻率調變)、低電磁干擾 (EMI)、ISMON 輸出電流監視器和輸出故障保護功能，從標準升壓拓樸到降壓／升降壓拓樸都能提供。PWM-TG 驅動器簡化了用於 PWM 調光的 MOSFET 連接，在浮動 LED 拓樸中，開路和短路保護不受影響。因此，可滿足汽車白天行車燈、訊號指示燈或尾燈 LED 驅動器的要求。

為防止受到 LED 串短路和開路的影響，需要保護電路，而該元件固有的彈性和內建故障保護功能有助於減少保護電路所需的元件數。當然，恰當的佈局和少量鐵氧體珠濾波也要使用，以獲得最佳 EMI 結果；若需進一步降低 EMI，還可為輸入端增加一個較大的 LC 濾波器。迄今為止，PWM 調光需要一個外部時脈或微訊號；不過，具內部產生 PWM 調光訊號的 LED 驅動器，僅需在 PWM 針腳加上一個外部電壓設定工作週期，就可實現 128:1 PWM 調光比。

PWM 週期 (例如 122Hz) 是由 RP 針腳上的單個電阻設定的。對於具冗餘燈組的車輛而言，有必要保證 LED 電流的準確度、兩側燈的亮度必須匹配；但以同樣方式製造出來的 LED 在採用同樣驅動電流時，產生的亮度可能不同。內部調光功能可用來在接近或幾乎達到 100% 工作週期時微調亮度，然後設定準確的 10:1 或 100:1 調光比。這可使燈組製造商避免因特別分級 LED 而提高成本：當需要較高調光比時，可從外部以通常方式調光。

在有些應用中，甚至可設定為以 5000:1 的外部 PWM 調光比運行，PWM 調光還可以與驅動器的類比調光相結合，提供超過 50000:1 的亮度控制。在工業流水線應用中，機器視覺運用高速數位攝影和數位成像處理，快速提供有關設備的視覺回饋資訊。這有助於在無需或很少需要人工檢查的情況下，迅速發現並隔離有缺陷的產品。機器視覺系統的照明必須與流水線的速度同步，同時能夠針對無限期的關斷時間產生一致的光脈衝。

由於輸出電容會逐漸放電，常規 LED 驅動器只要 PWM 輸入訊號保持低位準，無論時間長短、都無法維持輸出電壓，故通用 LED 驅動器不適合機器視覺這類應用。但本文提及的新型驅動器在 PWM 訊號下降沿時，以數位方式對轉換器的輸出狀態採樣，後透過在 PWM 關斷且 LED 被高壓側 PMOS 斷開時執行「保持切換」，故能在長時間關斷時保持輸出電壓，不會拉走太大的漏電流，可解決機器視覺和頻閃因關斷時間、導致洩漏電流增大數十至數百倍的問題！

延伸閱讀：
《同步、低 EMI LED 驅動器具內建開關和內部 PWM 調光能力》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0401/35077.html
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#亞德諾ADI #凌力爾特Linear #LT3922 #SilentSwitcher架構

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