葛付存，陳艷玲

（鹽城生物工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 電子工程系，江蘇 鹽城 224051）

隨著人類(lèi)生活水平的不斷提高，對(duì)于汽車(chē)這種方便、快捷的交通工具的需求量日漸增長(zhǎng)，需求的品質(zhì)與功能也日漸提高。汽車(chē)前燈作為汽車(chē)的重要組成部分，時(shí)刻關(guān)系駕駛員的安全行駛，因此其控制電路的設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的精細(xì)化，在技術(shù)使用和智能化方面，需要達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)。

1 采用LED 燈

在汽車(chē)的發(fā)展進(jìn)程中，LED 照明應(yīng)用的增長(zhǎng)速度可見(jiàn)一斑，這就導(dǎo)致對(duì)LED 照明的集成電路的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜化，而且出現(xiàn)更加細(xì)致的性能方面的需求。在要求提供恒定電流的同時(shí)，亮度也要保持一致，與汽車(chē)復(fù)雜的電器特性也要具有高度的兼容性，工作起來(lái)能夠具有持續(xù)性與高效性。目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)許多大電流的LED 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

為了能夠有效地利用到LED 的長(zhǎng)壽命優(yōu)勢(shì)，一個(gè)合理的驅(qū)動(dòng)電路必不可少。當(dāng)然這些驅(qū)動(dòng)電路和設(shè)計(jì)必須巧妙、經(jīng)濟(jì)，而且要使用更小的空間。

表1 就給出了LED 的照明設(shè)計(jì)參數(shù)。

人們通常所謂的第四代汽車(chē)光源即LED，LED車(chē)燈除了一次性投入較高這個(gè)缺點(diǎn)外，其高品質(zhì)、高品位等特點(diǎn)，是普通的白熾燈所無(wú)法企及的。另外，汽車(chē)LED 燈飾品，也是目前國(guó)內(nèi)外非常流行的車(chē)用飾品，作為一種非常新潮的汽車(chē)裝飾產(chǎn)品，其獨(dú)特的安全性、裝飾性、實(shí)用性，也是吸引大眾眼球的亮點(diǎn)。

2 調(diào)光方式

在汽車(chē)前照燈的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)近光與遠(yuǎn)光的控制，通過(guò)控制LED 的亮度，就可以實(shí)現(xiàn)，如果要實(shí)現(xiàn)照射光束不同的偏轉(zhuǎn)角度與照明距離，則可以通過(guò)配合LED 陣列，便于適應(yīng)不同的復(fù)雜路況信息。

LED 的電流，會(huì)隨著輸入的電壓值進(jìn)行波動(dòng)，當(dāng)然也可以通過(guò)調(diào)光的方式使流過(guò)LED 的電流值不發(fā)生變化。與傳統(tǒng)的大體積散熱片裝置相比，LED 的亮度調(diào)節(jié)，可以方便地應(yīng)用在熱調(diào)節(jié)功能上。

圖1 電感式升壓驅(qū)動(dòng)器原理示意圖

一般情況下，外部的SET 電阻、PWM調(diào)節(jié)及線性調(diào)節(jié)等技術(shù)，都可以用于控制LED 的亮度。其中，SET電阻的方式，一般用于LED 驅(qū)動(dòng)器的外部，這種方法靈活性較差，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。線性調(diào)節(jié)是一種動(dòng)態(tài)控制LED 亮度的技術(shù)，可是LED 的效率會(huì)隨之降低，而且LED 的顏色會(huì)由白光LED 變?yōu)辄S色光譜的色彩。因此，相比之下，PWM調(diào)節(jié)技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，由于LED 的工作環(huán)境是一個(gè)不變的電流值，因此想要控制LED 亮度，則可以施加一個(gè)PWM 信號(hào)，在不改變LED 燈顏色的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED 亮度的控制。

3 硬件電路的設(shè)計(jì)

硬件電路的設(shè)計(jì)采用LIN 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)定義了一種低成本的串行通訊系統(tǒng)。LIN 是對(duì)現(xiàn)存的控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）協(xié)議的補(bǔ)充。LIN 標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)對(duì)多網(wǎng)絡(luò)組合的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)有成本效益的車(chē)內(nèi)開(kāi)關(guān)、制動(dòng)器應(yīng)用和智能傳感器的通訊網(wǎng)絡(luò)。

總節(jié)點(diǎn)發(fā)出的控制信號(hào)，可以通過(guò)LIN 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制與處理，而且可以對(duì)前車(chē)燈控制電路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

如圖2 所示，為汽車(chē)前燈控制電路圖，該電路是由LTC3783，電感L1，MOSFET 管M1、M2，續(xù)流二極管D9，輸出電容C4 大功率LED 串，檢測(cè)電阻R9 組成的。

圖2 前照燈電路圖

芯片F(xiàn)REQ 引腳外接電阻的大小，可以改變，從而決定芯片的高頻控制信號(hào)頻率f，脈沖信號(hào)由GATE 引腳輸出，其峰值為7V。MOSFET 管由M1GATE 引腳驅(qū)動(dòng)，用于控制功率MOSFET 管M1 的接通和斷開(kāi)，引起流過(guò)電感L1 電流的變化，產(chǎn)生一個(gè)壓降，其與輸入電壓的和為輸出電壓。

一個(gè)與PWMIN 引腳相同的PWM 控制脈沖信號(hào)，會(huì)由PWMOUT 引腳輸出，從而驅(qū)動(dòng)MOSFET 管M2，LED 串電流的占空比，是由PWM 脈沖的占空比來(lái)決定的，從而實(shí)現(xiàn)控制LED 串的亮度這個(gè)功能。

檢測(cè)電阻R9 反饋的電壓信號(hào)傳送到FBN 引腳，當(dāng)變化時(shí)，輸出電流也會(huì)變化，通過(guò)調(diào)整電路的占空比，保持能夠輸入恒定的電流。

4 結(jié)束語(yǔ)

在未來(lái)5年內(nèi)，我國(guó)LED 車(chē)燈將會(huì)快飛速發(fā)展。為了消除汽車(chē)夜間行車(chē)安全事故，本文通過(guò)比較研究法，設(shè)計(jì)了一種新的汽車(chē)前燈控制電路。該設(shè)計(jì)綜合考慮了各項(xiàng)技術(shù)因素，克服了此前設(shè)計(jì)中的技術(shù)壁壘和缺陷。

[1]盧珞先，卓 偉.基于LIN 總線的車(chē)燈在線診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].國(guó)外電子元器件，2008，(6)：45-47.

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