雖然每種汽車(chē)款式和型號(hào)的車(chē)前燈組可以配備富有創(chuàng)造性的各種LED電流和電壓，但是它們通常最高達(dá)到30W總值。考慮到這一點(diǎn)，似乎應(yīng)該有很多可滿(mǎn)足燈組中每個(gè)燈串之功率和功能要求的驅(qū)動(dòng)器，然而現(xiàn)實(shí)情況是并沒(méi)有。。。

因?yàn)榭蓾M(mǎn)足燈組中每個(gè)燈串之功率和功能要求的驅(qū)動(dòng)器必須接受相對(duì)較寬的電池電壓范圍，并采用一種升降壓拓?fù)鋵⑵滢D(zhuǎn)換為各種各樣的燈串電壓它必須具有小巧和通用的特點(diǎn)，以便容易地安裝到燈組十分受限的空間之中，并產(chǎn)生極低的EMI，從而盡量地減少研發(fā)工作量并免除增設(shè)昂貴EMI金屬屏蔽外殼的需要。而且，它還應(yīng)該是高效率的。

PowerbyLinearLT8391A2MHz升降壓型控制器在滿(mǎn)足所有上述要求方面具有獨(dú)特性，可驅(qū)動(dòng)整個(gè)車(chē)前燈組，而且還是僅采用單個(gè)控制器。

具低EMI的LT8391A2MHZ同步控制器

LT8391A是同類(lèi)產(chǎn)品中首個(gè)用于LED電流調(diào)節(jié)的2MHz升降壓型控制器。LT8391A非常高的2MHz開(kāi)關(guān)頻率允許使用單個(gè)小電感器，并實(shí)現(xiàn)面向高功率LED應(yīng)用的小巧總解決方案尺寸。與那些將電源開(kāi)關(guān)內(nèi)置在IC封裝之中的單片式轉(zhuǎn)換器不同，諸如LT8391A等控制器能夠以高得多的峰值電流（比如10A）驅(qū)動(dòng)外部電源開(kāi)關(guān)。這種峰值電流將會(huì)燒毀典型集成化轉(zhuǎn)換器的小型IC封裝。相比之下，采用外部3mm3mm同步MOSFET的控制器則能提供高得多的功率。這些MOSFET可與熱環(huán)路電容器一起布置在狹小的空間以實(shí)現(xiàn)非常低的EMI。這種獨(dú)特的峰值開(kāi)關(guān)電流檢測(cè)放大器架構(gòu)把檢測(cè)電阻器布設(shè)在功率電感器的旁邊（位于至關(guān)緊要的輸入和輸出熱環(huán)路的外部），這也降低了EMI。可選的擴(kuò)展頻譜頻率調(diào)制(SSFM)進(jìn)一步降低了該控制器的EMI。

圖1中的2MHzLT8391A16V、1.5A(24W)升降壓型LED驅(qū)動(dòng)器擁有高達(dá)93%的效率，其采用了EMI濾波器和柵極電阻器，如圖2所示。當(dāng)去掉可選的EMI組件后，效率可提高1%2%。這款設(shè)計(jì)采用小型3mm3mmMOSFET和單個(gè)高功率電感器，即使在24W功耗條件下，該轉(zhuǎn)換器的溫升也是很低的。在12V輸入時(shí)，所有組件在室溫基礎(chǔ)上的溫升均不超過(guò)25C。在6V輸入時(shí)，在采用標(biāo)準(zhǔn)的4層PCB且沒(méi)有散熱器或冷卻氣流的情況下，最熱組件的溫升小于50C。當(dāng)面對(duì)低至4.3V的輸入瞬變時(shí)，該轉(zhuǎn)換器可在24W滿(mǎn)負(fù)載條件下持續(xù)運(yùn)行；或者通過(guò)模擬或PWM調(diào)光減小負(fù)載電流（當(dāng)輸入長(zhǎng)時(shí)間下降時(shí)）。8A10A檢測(cè)電阻器使得可在低VIN條件下提供該高功率。

圖1：LT8391A2MHz16V、1.5A汽車(chē)升降壓型LED驅(qū)動(dòng)器達(dá)到CISPR25Class5EMI規(guī)格要求

圖2：圖1所示LED驅(qū)動(dòng)器解決方案的效率。采用16V、1.5A演示電路DC2575ALED驅(qū)動(dòng)器所做的測(cè)量（帶和不帶可選的EMI組件）

LT8391A具備最新的PWM調(diào)光特性和開(kāi)路LED故障保護(hù)功能。這款同步升降壓型控制器可調(diào)節(jié)流過(guò)一串LED的電流，這些LED的電壓可能位于（也可能不位于）輸入電壓范圍（例如：9V16V汽車(chē)電池或18V32V貨車(chē)電池）之內(nèi)。它可在低至4.0V的冷車(chē)發(fā)動(dòng)輸入情況下運(yùn)行，并能承受高達(dá)60V的輸入瞬態(tài)電壓。LT8391A在120Hz提供高達(dá)2000:1PWM調(diào)光比，而且它能夠使用其內(nèi)部PWM調(diào)光信號(hào)發(fā)生器（無(wú)需從外部提供的PWM時(shí)鐘）以實(shí)現(xiàn)高達(dá)128:1的準(zhǔn)確調(diào)光比。

針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用的CISPR25EMI規(guī)格

圖1中所示的2MHzLT8391ALED驅(qū)動(dòng)器專(zhuān)為汽車(chē)前照燈而設(shè)計(jì)。它采用AEC-Q100組件并滿(mǎn)足CISPR25Class5輻射EMI標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)展頻譜頻率調(diào)制(SSFM)降低了EMI，而且還在執(zhí)行PWM調(diào)光的同時(shí)無(wú)閃爍地運(yùn)行，如圖7所示。其小型電感器以及特別小的輸入和輸出EMI濾波器突顯了LT8391A的小尺寸。對(duì)于2MHz轉(zhuǎn)換器而言，不需要使用大型LC濾波器，而是僅采用了小的鐵氧體磁珠以降低高頻EMI。

汽車(chē)EMI要求不容易通過(guò)高功率轉(zhuǎn)換器得到滿(mǎn)足。布設(shè)在大面積PCB上且靠近大電容器的高功率開(kāi)關(guān)和電感器會(huì)形成不希望有的熱環(huán)路，特別是在包括一個(gè)大檢測(cè)電阻器的時(shí)候。獨(dú)特的LT8391A升降壓型架構(gòu)將檢測(cè)電阻器從降壓和升壓開(kāi)關(guān)對(duì)熱環(huán)路中去除，因而實(shí)現(xiàn)了低EMI。

圖3和圖4給出了圖1所示24WLED驅(qū)動(dòng)器的實(shí)測(cè)EMI。盡管該控制器具有2MHz工作頻率和24W功率，但是這款升降壓型LED驅(qū)動(dòng)器仍然達(dá)到CISPR25Class5輻射和傳導(dǎo)EMI規(guī)格要求。Class5規(guī)格是大多數(shù)汽車(chē)EMI測(cè)試的最嚴(yán)格要求和目標(biāo)。不能達(dá)到Class5EMI規(guī)格要求的轉(zhuǎn)換器要么在設(shè)計(jì)時(shí)置于汽車(chē)電路之外，要么就必須裝入大的金屬材料EMI屏蔽罩內(nèi)。雖然屏蔽罩體積龐大并不會(huì)產(chǎn)生裝配問(wèn)題，但是增設(shè)屏蔽罩所花費(fèi)的成本卻是昂貴的。

圖3：LT8391A演示電路DC2575A達(dá)到CISPR25Class5汽車(chē)輻射EMI規(guī)格要求

圖4：LT8391A演示電路DC2575A達(dá)到CISPR25Class5汽車(chē)傳導(dǎo)EMI規(guī)格要求

面向多光束LED燈應(yīng)用的升降壓

LED車(chē)前燈組可以是兼具創(chuàng)新性和藝術(shù)創(chuàng)意的。遠(yuǎn)光燈和近光燈可以與時(shí)髦漂亮和獨(dú)具特色的晝間行駛燈(DRL)包裹在一起。因?yàn)闀冮g行駛燈僅在遠(yuǎn)光燈和近光燈關(guān)閉時(shí)才會(huì)需要，故可使用單個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器給遠(yuǎn)光和近光LED或晝間行駛燈供電。只有在LED驅(qū)動(dòng)器具有靈活的輸入至輸出比、而且能對(duì)輸入至輸出電壓進(jìn)行升壓和降壓的情況下，這種做法才會(huì)奏效。升降壓型設(shè)計(jì)可滿(mǎn)足該要求。

圖5中的多光束LT8391A升降壓型LED驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)3V至34V的LED燈串電壓。這使其能驅(qū)動(dòng)一個(gè)近光燈串，并通過(guò)給近光燈串添加LED以創(chuàng)建一個(gè)遠(yuǎn)光燈。這同一個(gè)驅(qū)動(dòng)器在切換之后，可驅(qū)動(dòng)一個(gè)電壓較高、但電流較低的DRL。

圖5：用于近光燈、遠(yuǎn)光燈和DRL燈的LT8391A多光束LED車(chē)前燈組解決方案

從僅限近光燈的LED切換至近光/遠(yuǎn)光燈組合式燈串，就不會(huì)在輸出電壓或LED電流上產(chǎn)生尖峰脈沖，如圖6a所示。LT8391A能夠在升壓、4開(kāi)關(guān)升降壓、和降壓工作區(qū)之間平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換。對(duì)于轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō)，從LED數(shù)量少的燈串變更至LED數(shù)量多的燈串時(shí)不產(chǎn)生LED尖峰脈沖會(huì)是棘手的難題，然而這款多光束LED燈電路則能輕松地做到這一點(diǎn)。另外，從遠(yuǎn)光燈與近光燈組合模式切換至僅限近光燈模式也是非常干凈的，未產(chǎn)生任何有害的LED尖峰脈沖，如圖6b所示。

圖6：波形顯示：對(duì)于圖5所示的LT8391A多光束LED燈應(yīng)用電路，在遠(yuǎn)光燈+近光燈、近光燈和DRLLED燈串之間可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的切換

當(dāng)切換至DRL燈串或從DRL燈串切換至其他燈串時(shí)，情況同樣如此。圖6c示出了怎樣關(guān)閉近光燈并平穩(wěn)地將DRL連接至輸出電容器。甚至當(dāng)LED電流從1A（遠(yuǎn)光燈和近光燈）變至700mA（含8個(gè)LED的DRL）時(shí)也未發(fā)生任何問(wèn)題。還可以添加其他的飾物L(fēng)ED或信號(hào)LED，而且可使DRL閃爍以作為信號(hào)燈。圖6d示出了怎樣利用內(nèi)部設(shè)定的PWM發(fā)生器對(duì)DRL進(jìn)行PWM調(diào)光，然后當(dāng)黑暗降臨時(shí)平穩(wěn)地切換至近光燈。

汽車(chē)環(huán)境需要能夠在出現(xiàn)LED短路和開(kāi)路情況時(shí)正常工作的強(qiáng)大解決方案。LED短路和開(kāi)路情況利用圖6所示的多光束LED燈解決方案安全地處理，并通過(guò)轉(zhuǎn)換器的故障標(biāo)記進(jìn)行報(bào)告。

FE和QFN封裝適合狹小緊湊的安放設(shè)計(jì)空間

LT8391A可提供4mm5mm28引線QFN封裝（對(duì)于小尺寸應(yīng)用要求）和28引線TSSOPFE封裝（針對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)）。這兩種封裝均具有耐熱性能增強(qiáng)型GND焊盤(pán)，以利于消散內(nèi)部INTVCCLDO因較高電壓所產(chǎn)生的功耗。

這些轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部LDOINTVCC穩(wěn)壓器能夠以2MHz頻率和大約15nC柵極電荷驅(qū)動(dòng)4個(gè)同步MOSFET。圖7示出了LT8391AFE2MHz16V、1.5A演示電路（DC2575A，基于圖1所示的設(shè)計(jì)）的小尺寸。對(duì)于該高功率的通用型應(yīng)用，僅需要單個(gè)5mm5mm電感器。

圖7：緊湊型解決方案：采用LT8391A的2MHz演示電路DC2575A以1.5A驅(qū)動(dòng)16VLED

圖8：采用內(nèi)部和外部PWM選項(xiàng)的PWM調(diào)光；分別為1%和0.05%

結(jié)論

LT8391A2MHz、60V升降壓型LED驅(qū)動(dòng)器控制器可為汽車(chē)前照燈中的LED燈串供電。該器件的特點(diǎn)包括其低EMI四開(kāi)關(guān)架構(gòu)和擴(kuò)展頻譜頻率調(diào)制功能，用于滿(mǎn)足CISPR25Class5EMI規(guī)格要求。獨(dú)特的高開(kāi)關(guān)頻率允許其在高于AM頻段的頻率條件下工作，因而所需的EMI濾波非常之少。其小尺寸和通用性使之能夠在具有各種電壓和電流的車(chē)前燈組LED燈串中使用。