中心議題：

• 汽車內部照明綜述
• 電子設備背光顯示
• 外部照明係統綜述

解決方案：

• 內部的照明應用都可使用LED作為光源
• 背光照明需要將光散射到盡量大的麵積
• 外部照明使用大功率光源

發光二極管(LED)和冷陰極熒光燈(CCFL)逐漸成為了汽車照明的普通光源。這些光源關鍵優勢是具有較長的使用壽命和更高效率。白熾燈的典型壽命為10000h，而熒光燈可達50000h，LED則高達100000h。使用壽命的延長提高了可靠性
，減少了維護工作
，降低服務成本。LED還具有低工作電壓
、低電磁輻射、抗機械應力強、形狀設計靈活、工作溫度範圍寬和亮度調節範圍寬等特點。隨著LED技術的發展，用其取代其他電源技術的趨勢更加明顯，但是
，就目前應用情況，CCFL仍占據某些應用領域，如大屏幕背光以及那些需要大功率非聚焦光源的場合。

CCFL和LED光guang源yuan需xu要yao適shi當dang的de供gong電dian電dian源yuan，而er且qie，不bu同tong技ji術shu具ju有you不bu同tong的de特te殊shu要yao求qiu
，電dian源yuan必bi須xu提ti供gong特te別bie的de應ying用yong和he功gong能neng。這zhe裏li
，針zhen對dui不bu同tong的de汽qi車che內nei部bu和he外wai部bu照zhao明ming裝zhuang置zhi，為weiLED和CCFL光源提供了多種電源解決方案。

1汽車內部照明

汽車內部照明應用包括儀表盤和儀表盤背光、頂燈和地圖燈、安裝在門上或車體上的開門燈以及背光。所有內部的照明應用都可使用LED作為光源。地圖燈和頂燈通常使用一個高亮度LED，儀表盤和開門燈通常需要一個以上的LED串聯實現。串行連接有利於避免不同LED的電流(對應顏色)失配。所有應用都需要一個集成了亮度調節功能的恒流源。

1．1基於MAXl6800的汽車內部照明設計

圖1為MAXl6800典型的調光應用電路。MAXl6800具有高輸入電壓範圍(達40V)，可直接連接到汽車電池而不需要保護器件，保護器件一般用來抵禦電池負載變化帶來的浪湧電壓。MAxl6800能夠為LED提供恒定電流，電流值可以通過與LED串聯的檢流電阻RSENSE設置。為了提高電流設置精度，提高對外部噪聲的抑製能力，MAXl6800采用差分電流檢測輸入方式。


LED的色度隨其電流的變化而改變，因此調整LED亮度的最好方法是通過脈寬調製(PWM)信號對一個固定電流進行斬波實現，而不是改變電流的實際幅度。MAXl6800通過在器件的使能輸入引腳作用一個PWM信號來調整LED亮度。通過LED的電流按照PWM信號的頻率開啟和關斷。

電磁幹擾(EMI)抑製在汽車應用中非常重要
，這一設計要求與不產生EMI同等重要。對LED電流進行通、斷控製時無論如何都會產生EMI輻射。因此，為了降低PWM調光時的EMI，MAXl6800集成了波形整形電路
，以便平滑開關信號的邊沿。

1．2基於MAX16805／MAXl6806的汽車內部照明設計

由於很多照明係統沒有可利用的微控製器產生PWM調光信號
，因此可采用MAXl6805／MAXl6806型LED驅動器。這兩款器件均由內部產生PWM信號，PWM信號由加在DIM輸入引腳的外部模擬電壓設置。不采用模擬調光時，MAXl6806有一個開關輸入(SW)，該開關輸入不僅檢測開關狀態，並具有去抖功能，為開關提供濕電流。圖2為MAXl6805／MAXl6806典型應用電路。


汽車照明應用中，必須密切監測LED的溫度，這對於空間緊湊
，特別是散熱條件較差的係統特別重要。LED過熱會降低LED的使用壽命，從而減弱該類光源的關鍵優勢。但通過短時間調低LED亮度，在大多數應用中可避免過熱現象。因此MAXl6806為wei外wai部bu溫wen度du傳chuan感gan器qi提ti供gong一yi個ge輸shu入ru端duan。當dang檢jian測ce到dao過guo熱re時shi，該gai器qi件jian可ke以yi調tiao低di亮liang度du，直zhi到dao溫wen度du恢hui複fu到dao可ke以yi接jie受shou的de範fan圍wei。溫wen度du和he亮liang度du調tiao節jie門men限xian可ke以yi通tong過guo串chuan口kou編bian程cheng，並bing存cun儲chu到daoEEPROM。該功能省去昂貴的大尺寸散熱器。MAXl6805／MAXl6806的內部基準用於監測反饋回路的LED電流，並通過串口調整。因此，實際應用中可對各路LED使用固定的檢流電阻，簡化設備生產並降低成本。
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2背光顯示

液晶顯示器(LCD)廣泛用於儀表盤、車載計算機
、廣播

、導航係統以及娛樂係統。但背光照明需要將光散射到盡量大的麵積
，而不是產生聚焦光束。傳統上，由於CCFL背光效率高
、溫度低並可提供較高的光照功率
，LCD屏主要采用CCFL作為背光源。雖然CCFL控製器在汽車電子以外的領域應用非常成功(例如LCDTV或計算機監視器)

，但汽車環境下的設計具有特殊的挑戰和需求。


由於基本的CCFL電路中包含有外部晶體管
、變壓器和燈管
，CCFL架構存在EMI輻射源。圖3給出利用DS388lCCFL控製器構建的CCFL燈管電源電路
，該設計優化於汽車應用環境。DS388l利用擴展頻譜和頻率偏移技術大大降低了EMI輻射
，並把噪聲頻譜搬移到係統不敏感的頻段，從而克服了EMI輻射。

汽車電子的另一特殊要求是低溫工作
，DS388ljuyouyigetebiededengguandianliuguoqudongmoshi
，dangwenduhendishi，gaimoshikeyixunsujiaredengguan，congershixiankuaisuqidong。gaiqijianhaijuyouduozhongguzhangjiance
，keyijiancedengguanguzhang、燈管開路、過流、啟動失效以及過壓故障。
由於DS3881具有極高的集成度，隻需極少的外部元件
，大大降低物料(BOM)成本並有助於簡化設計。多個DS388l控(kong)製(zhi)器(qi)可(ke)以(yi)級(ji)聯(lian)使(shi)用(yong)，支(zhi)持(chi)多(duo)燈(deng)管(guan)的(de)大(da)顯(xian)示(shi)屏(ping)設(she)計(ji)。所(suo)有(you)的(de)性(xing)能(neng)和(he)功(gong)能(neng)均(jun)可(ke)通(tong)過(guo)引(yin)腳(jiao)或(huo)串(chuan)口(kou)設(she)置(zhi)。並(bing)且(qie)可(ke)將(jiang)設(she)置(zhi)存(cun)儲(chu)到(dao)內(nei)部(bu)非(fei)易(yi)失(shi)存(cun)儲(chu)器(qi)中(zhong)。

對於小尺寸顯示屏，可以選擇LED陣列用於CCFL背光。多串LED麵臨獨特的設計挑戰
，特別是需要在整個區域提供均勻的亮度和色彩。圖4給出一個特殊的基於LED的LCD背光電路。


MAXl6807／MAXl6808可工作在BUCK
、BOOST或SEPIC模式，具體取決於輸入電壓範圍以及每個輸出通道的LEDshuliang。zengjiayizhiwaibudianzuheyizhiqinaerjiguankeyijinxingpaofuzaiceshi。suirangegetongdaodedianliudouyoudianzushezhi，danmeichuantongdaodedianliukedulitiaozheng。zaibuzengjiarenhewaiweiyuanjiandeqingkuangxia，gaijiagoukeyibaozhengmeitongdaozhijiandedianliupipeiduyouyu3％。對於不同批次，每通道可以分別調節匹配度，也可通過使能引腳統一調節各個通道。采用50Hz至30kHz的調節頻率

，可以實現5000：1detiaoguangfanwei。weilezaiheianzhongyijiyangguangzhishedeqingkuangxiajunkejianxianshiqixianshineirong

，qichedianzisuoyaoqiudetiaoguangbijiaogao。dangliangdutiaojiexinhaodekaiguanpinlvfanweiwei20kHz～1MHz時，可以避開幹擾其他設備(如收音機)的頻段。MAXl6808集成了LED開路檢測功能
，這些控製器也可級聯起來構成大型LED陣列驅動電路。

3外部照明

外部照明係統對安全性提出新的要求

，需要更大的照明功率。外部照明，如尾燈
、指示燈或緊急事件報警燈(以及霧燈)必須確保在任何情況下有效工作
，以避免嚴重的安全隱患。

尾燈必須有較遠的穿透距離
，但照射區域不能過大。用於內部照明的LED以及電流指標也適用於外部照明應用。也就是說，用於照明驅動的MAXl6800／MAXl6807／MAXl6808驅動電路也可用於此類應用。由於尾燈中的LED數(shu)量(liang)多(duo)於(yu)內(nei)部(bu)照(zhao)明(ming)
，必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)多(duo)個(ge)驅(qu)動(dong)器(qi)。多(duo)器(qi)件(jian)驅(qu)動(dong)架(jia)構(gou)也(ye)提(ti)供(gong)了(le)必(bi)要(yao)的(de)冗(rong)餘(yu)設(she)計(ji)，即(ji)使(shi)在(zai)某(mou)些(xie)電(dian)路(lu)故(gu)障(zhang)時(shi)仍(reng)能(neng)確(que)保(bao)工(gong)作(zuo)，同(tong)樣(yang)的(de)冗(rong)餘(yu)設(she)計(ji)也(ye)適(shi)用(yong)於(yu)指(zhi)示(shi)燈(deng)及(ji)其(qi)他(ta)信(xin)號(hao)燈(deng)。

需要較高照明功率的場合
，如泛光燈或霧燈，必須使用超高亮度LED(HBLED)。HBLED需(xu)要(yao)較(jiao)高(gao)的(de)驅(qu)動(dong)電(dian)流(liu)，前(qian)麵(mian)討(tao)論(lun)的(de)產(chan)品(pin)無(wu)法(fa)提(ti)供(gong)低(di)成(cheng)本(ben)設(she)計(ji)，需(xu)要(yao)過(guo)多(duo)的(de)驅(qu)動(dong)器(qi)產(chan)生(sheng)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)流(liu)。最(zui)好(hao)采(cai)用(yong)能(neng)驅(qu)動(dong)大(da)電(dian)流(liu)功(gong)率(lv)管(guan)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)，大(da)電(dian)流(liu)功(gong)率(lv)管(guan)可(ke)以(yi)為(wei)HBLED提供高達30A的電流
，MAXl6818可以滿足這種設計要求
，如圖5所示。


MAXl6818在高達1．5MHz的工作頻率下允許使用小尺寸外部元件。由於MAXl6818是采用Maxim專利技術的LED驅動器，因此能夠滿足外部照明應用迅速開啟或瞬間切換亮度的要求。利用該專利技術能夠使LED的瞬態電流響應達20A／μs。若需要更高電流輸出或冗餘設計時，MAXl6818含有一個180°延遲時鍾輸出，用來控製第2個LED驅動器。

本文給出了多種適合汽車常見照明的解決方案，提供短路檢測輸出、熱關斷，並可工作在-40～+125℃溫度範圍。Maxim采用小尺寸
、增強散熱效果的QFN或TSSOP封裝，能夠方便地放置在空間緊湊的汽車照明模塊中。