高亮度LED線性驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)及典型應(yīng)用方案分析

高亮度LED具有發(fā)光強(qiáng)度大、發(fā)光效率高、節(jié)能環(huán)保、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于汽車照明、顯示器、相機(jī)閃光燈、面板背光源、景光照明和室內(nèi)裝飾等領(lǐng)域。由于LED的發(fā)光亮度與其電流大小相關(guān)，而導(dǎo)通電壓、工作電壓以及環(huán)境溫度的微小變化又對(duì)LED電流有較大的影響，因此需要設(shè)計(jì)專門的驅(qū)動(dòng)芯片維持LED陣列亮度的一致性。線性恒流型LED驅(qū)動(dòng)電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電磁干擾低、響應(yīng)迅速、尺寸小及成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而常被應(yīng)用于采用蓄電池供電的汽車電子系統(tǒng)中。

AT8803/AT8800的結(jié)構(gòu)框圖及技術(shù)特點(diǎn)

本文介紹了武漢芯景科技有限公司研發(fā)的針對(duì)汽車電子的高電壓、大電流LED線性驅(qū)動(dòng)芯片AT8803及AT8800，主要應(yīng)用于汽車尾燈、中央高位剎車燈（CHMSL）、地圖燈及門控車內(nèi)照明等。在6.5V至40V輸入電壓范圍內(nèi)，可提供高達(dá)350mA的總電流來(lái)驅(qū)動(dòng)一列或多列高亮度LED。相比AT8800，AT8803增加了DIM調(diào)光控制管腳。

圖1：AT8803/AT8800結(jié)構(gòu)原理圖。

　　利用一個(gè)與LED串聯(lián)的外部檢流電阻RSENSE來(lái)調(diào)節(jié)輸出電流的大小。使能輸入EN能實(shí)現(xiàn)寬范圍的脈沖亮度控制。波形整形電路降低了EMI。差分電流檢測(cè)輸入提高了噪聲抑制能力。AT8803、AT8800非常適用于要求高壓輸入的應(yīng)用，并能夠承受高達(dá)40V的汽車甩負(fù)載。片內(nèi)集成了功率器件減少了外部元件數(shù)目，并提供±3.5%的輸出電流精度。該芯片還提供5V穩(wěn)壓輸出以及短路保護(hù)和熱保護(hù)等功能。

AT8803的調(diào)光應(yīng)用

AT8803分別提供如圖2和圖3所示的兩種調(diào)光方式。DIM引腳可耐40V高壓，并提供寬范圍的PWM調(diào)光功能。將EN與VIN腳相連并對(duì)DIM輸入PWM信號(hào)或者將DIM與V5腳相連對(duì)EN輸入PWM信號(hào)，都能產(chǎn)生一個(gè)可調(diào)占空比的LED電流，從而控制LED的亮度。

圖2：AT8803的EN接VIN，采用DIM腳實(shí)現(xiàn)調(diào)光。

圖3：AT8803的DIM接V5，采用VIN腳實(shí)現(xiàn)調(diào)光。

AT8803的其它典型應(yīng)用

圖4：AT8803采用外接BJT實(shí)現(xiàn)擴(kuò)流功能。

　　在大電流應(yīng)用場(chǎng)合，AT8803 350mA的電流輸出能力可能達(dá)不到要求，因而可以采用如圖4所示的方式通過(guò)外接BJT來(lái)增大驅(qū)動(dòng)電流。芯片通過(guò)檢測(cè)外部Q1的射極電流來(lái)調(diào)整其基極電流大小，從而維持流過(guò)LED燈上電流不變。

圖5：AT8803實(shí)現(xiàn)尾燈/剎車燈的兩級(jí)亮度控制。

　　圖5為采用AT8803來(lái)實(shí)現(xiàn)尾燈/剎車燈的兩級(jí)亮度控制應(yīng)用方案。在尾燈工作模式下，外部MOS管Q1關(guān)閉，由R1來(lái)控制流過(guò)LED燈的電流大小。當(dāng)剎車模式啟動(dòng)時(shí)，Q1導(dǎo)通，R1和R2并聯(lián)后共同控制LED燈的電流大小。

小結(jié)

本文簡(jiǎn)要介紹了一款高亮度LED線性驅(qū)動(dòng)芯片的功能特點(diǎn)和應(yīng)用方案。隨著國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng)，該類芯片必將得到廣泛的推廣與應(yīng)用。