适用于汽车应用的高亮度LED驱动电路

近年来，高亮度LED应用发展神速，特别是在指示牌、交通信号灯方面。而对汽车应用来说，LED亦有极大的吸引力，长寿命、抗震、高效、对光源良好的控制能力，都是它的优势。当然，相对于白炽灯，LED需要驱动电路，还有汽车电气是靠酸铅蓄电池供电的，是机械驱动的交流发电机充电，这类电池适合白炽灯，不适用LED，因此，设计一种稳压性能良好而又低噪声的驱动电路是十分必要的。

　　理论上，LED光输出与驱动电流有关，而与电源电压无关。最对低要求应用，如果电源电压稳定的话，一个电阻就可限制电流。值得注意的是，对这种最简单的应用电路，LED在一定程度上显示出自稳定特性。亦即，若温度升高的话，LED的光输出减少，但同时其正向压降亦降低，使驱动电流增加，从而补偿了较高温度下光输出的减少。遗憾的是，汽车电源的变化范围是很大的，在8V-18V之间，峰值电压可达几十伏。此外，高亮度LED驱动电流大，会在电阻上产生大量的热量，使散热设计复杂化。

　　相对简单的方案是使用线性降压稳压器(图1)，D1是一个稳压二极管，通过LED的电流设定为VD1/RSET。D2对基极二极管进行湿度补偿。这个电路仍然存在能量损失问题和电阻散热问题。对于低电流LED，尤其是串联后的LED正向压降和稍低于电源电压的场合，这个电路不失为经济有效的方案。

图1 简单稳流电路

　　在多数场合，开关电源提供一种更佳的电气解决方案。顾名思义，开关电源是开关工作的，在一个周期，对RLC电路充电;在下一个周期，存储的能量用来驱动负载。这类电路效率极高，一般都能达到90%以上，开关稳压器能提升电压，降低电压，还能产生极性相反的电压，这是线性稳压器所不具备的。

　　最简单的开关稳压器是图2所示的降压稳压器，输入电压与LED电压之间的压差对电感L充电，电流随之增加，当流达到预设的值时，控制电路将串联的晶体管关闭，在LED通路形成一个交变电流。注意，在LED驱动应用中，开关稳压电路控制电流的峰值。这个值由可编程IC或外部元件来设定。电流值也由 FET开关漏极上检测电阻来定义。降压稳压器流过LED的电流是连续的，但是交变的，而对电源而言是不连续的，这对电源工作会产生一事实上的影响，也增加了电源线上的噪声。

图2 降压型开关稳流电路