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              汽車尾燈和剎車控制器設計方案

              作者:時間:2017-06-07來源:網絡收藏

                長期用于消費類電子產品的發光二極管(),最近也開始用于汽車照明領域,用來提供信號功能、日間行駛燈和車內照明。隨著這項照明技術日益普及,制造商也在不斷研究新的應用方式,以便充分發揮前大燈和尾燈時尚美觀的優勢。

              本文引用地址:http://www.snowlakeshores.com/article/201706/350733.htm

                現在,尾燈已廣泛使用紅色。雖然成本依舊是個問題,不過安全、環保和款式靈活多樣等因素都傾向于采用LED。最受歡迎的應用之一是中央剎車燈。本設計構想展示了尾燈和剎車燈使用同一LED陣列的方法。

              圖1:行駛/剎車燈控制器

                LED亮度由一個簡單的開關控制,行駛時變暗,剎車時變亮。功能框圖如圖1所示,包括LED驅動器/監控器AD8240、PNP調整管和。AD8240提供一個恒定電壓,以驅動LED燈。它還提供高性價比的LED燈監控和短路保護。當電池電壓介于12.5 V與27 V之間時,輸出穩定在12 V。

                圖2顯示該,它由兩個555定時器組成。PWM信號控制LED亮度。當PWM輸入為高電平時,VO開啟;當PWM輸入為低電平時,VO關閉。AD8240的設計工作頻率最高可達500 Hz,典型占空比范圍為5%至95%。

              圖2:PWM信號發生器

                AD8240提供一種低功耗、低成本、小封裝解決方案。內部電流檢測放大器測量外部分流電阻上的電壓;當電流測量結果降至預設閾值以下時,表明發生了LED開路情況。當該電流達到外部分流電阻值所設置的電平時,輸出電壓會被鎖定,從而限制輸出電流。當檢測放大器輸出超過5 V時,內部比較器將導致驅動器鎖定輸出電壓。在下一個PWM周期中,鎖存會復位。通過測量檢測放大器輸出,也可以檢測到過流情況。

                由于不需要開關設計所需的電感,成本得以進一步降低;而且LED燈的工作功耗遠低于白熾燈,因此不需要開關驅動器。

                LED的開關取決于CMOS兼容型PWM引腳(AD8240引腳3)上的數字電壓。對于簡單的開關控制,此電壓可以是連續的;對于調光控制,此電壓為PWM。PWM頻率應低于500 Hz,占空比范圍從5%到100%。典型值為5%(行駛時)和95%(剎車時)。圖2中,PWM頻率由R1、R2和定時器A1的C1決定。脈沖周期為:

                T = 0.693 (R1 + 2 R2) C1

                當R1 = 49.9 kΩ、R2= 10 kΩ、C1 = 0.1 μF時,該周期為4.84 ms,或約為206 Hz。

                定時器A2將該信號轉換為脈沖寬度調制信號,后者的占空比由R3、R4、R5和C2決定。脈沖寬度由下式決定:

                脈沖寬度 = 1.1 RC2

                其中R等于R5、R3和R5的并聯電阻或者R4和R5的并聯電阻,具體取決于開關位置。當R3 = 2.37 kΩ、R4 = 45.7 kΩ、R5 = 42.4 kΩ、C2 = 0.1 μF時,占空比為5%(開關在位置1)、50%(開關在位置2)或95%(開關在OFF位置)。

                請注意,LED亮度隨著占空比提高而增大。踩下剎車時,占空比為95%,LED陣列最亮。正常行駛期間,占空比為5%,LED陣列變暗。兩種工作狀態共用一個LED陣列可以降低成本。

                如果發生短路或過載情況,Vsense(引腳1)上的電壓降至0 V,輸出關斷。此電路將在下一個PWM周期中復位。如果持續這種情況,AD8240將嘗試把輸出驅動至12 V,在每個PWM周期之后關斷并重啟。

                本電路提供了一種利用恒定電壓,僅借助兩條線(電源和接地)驅動并監控LED的方法。許多設計使用底盤或共享接地回路,此時兩條線可以減為一條線。目前,這些燈由車身控制ECU(電子控制單元)控制和驅動。采用這種恒定電壓架構時,LED的控制和驅動功能仍保留在ECU,僅需做極少的設計修改。



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