高亮度LED線性驅動晶片設計及典型應用方案分析

2020-12-15 OFweek維科網

　　高亮度LED具有發光強度大、發光效率高、節能環保、壽命長等優點而被廣泛應用於汽車照明、顯示器、相機閃光燈、面板背光源、景光照明和室內裝飾等領域。由於LED的發光亮度與其電流大小相關，而導通電壓、工作電壓以及環境溫度的微小變化又對LED電流有較大的影響，因此需要設計專門的驅動晶片維持LED陣列亮度的一致性。線性恆流型LED驅動電路具有結構簡單、電磁幹擾低、響應迅速、尺寸小及成本低等優點，因而常被應用於採用蓄電池供電的汽車電子系統中。

　　AT8803/AT8800的結構框圖及技術特點

　　本文介紹了武漢芯景科技有限公司研發的針對汽車電子的高電壓、大電流LED線性驅動晶片AT8803及AT8800，主要應用於汽車尾燈、中央高位剎車燈（CHMSL）、地圖燈及門控車內照明等。在6.5V至40V輸入電壓範圍內，可提供高達350mA的總電流來驅動一列或多列高亮度LED。相比AT8800，AT8803增加了DIM調光控制管腳。

　　

　　圖1：AT8803/AT8800結構原理圖。

　　利用一個與LED串聯的外部檢流電阻RSENSE來調節輸出電流的大小。使能輸入EN能實現寬範圍的「脈衝」亮度控制。波形整形電路降低了EMI。差分電流檢測輸入提高了噪聲抑制能力。AT8803、AT8800非常適用於要求高壓輸入的應用，並能夠承受高達40V的汽車甩負載。片內集成了功率器件減少了外部元件數目，並提供±3.5%的輸出電流精度。該晶片還提供5V穩壓輸出以及短路保護和熱保護等功能。

　　AT8803的調光應用

　　AT8803分別提供如圖2和圖3所示的兩種調光方式。DIM引腳可耐40V高壓，並提供寬範圍的PWM調光功能。將EN與VIN腳相連並對DIM輸入PWM信號或者將DIM與V5腳相連對EN輸入PWM信號，都能產生一個可調佔空比的LED電流，從而控制LED的亮度。

　　

　　圖2：AT8803的EN接VIN，採用DIM腳實現調光。

　　

　　圖3：AT8803的DIM接V5，採用VIN腳實現調光。

　　AT8803的其它典型應用

　　

　　圖4：AT8803採用外接BJT實現擴流功能。

　　在大電流應用場合，AT8803 350mA的電流輸出能力可能達不到要求，因而可以採用如圖4所示的方式通過外接BJT來增大驅動電流。晶片通過檢測外部Q1的射極電流來調整其基極電流大小，從而維持流過LED燈上電流不變。

　　

　　圖5：AT8803實現尾燈/剎車燈的兩級亮度控制。

　　圖5為採用AT8803來實現尾燈/剎車燈的兩級亮度控制應用方案。在尾燈工作模式下，外部MOS管Q1關閉，由R1來控制流過LED燈的電流大小。當剎車模式啟動時，Q1導通，R1和R2並聯後共同控制LED燈的電流大小。

　　小結

　　本文簡要介紹了一款高亮度LED線性驅動晶片的功能特點和應用方案。隨著國內汽車市場的迅速增長，該類晶片必將得到廣泛的推廣與應用。

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