穩壓高側驅動器（適用于LED尾燈應用）的實施方案

汽車應用要求輸出發光二極管（LED）由具備短路保護功能且適用于LED驅動器的恒流源來驅動。該電流解決方案是一種離散度較大的問題解決法，具有放大器和比較器，可驅動場效應晶體管（FET）或集成的保護FET。這使該電路擁有保護功能，但成本更高且電路板占用空間更多。

TI的ALM2402是一種雙路高電壓大電流運算放大器（運放），該器件的大電流能力使它可驅動電流達400mA的負載；應用包括汽車尾燈照明或轉向指示器。ALM2402擁有對電池短路和對地短路保護功能，還具有一路標記性輸出，能使控制系統在遇到不利情況時關閉該器件。在本文中，筆者將說明如何在LED汽車應用（如日間行車燈、剎車燈和轉向指示器）里使用ALM2402。

首先，請考慮以下兩項要求：

您必須在輸出端調節VLED。

電流在輸出端必須穩定。

圖1展示了穩壓高側驅動器（適用于LED尾燈應用）的實施方案。要求串聯的二極管能在惡劣的工作環境中避免出現電池反接情況。

圖1：使用ALM2402-Q1的LED驅動器

讓我們來看一個設計方案，其中VccBat = 12V，Vled = 2.6V。假設串聯的LED的數量 = 3，有3串這樣的LED并聯。通過每個LED的最大電流 = 30mA。這些條件要求您的設計支持90mA的最大電流，因為三個LED串是并聯的?？鏛ED的總電壓 = 7.8V。通過調整R1和R2，您可以調節ALM2402的Vout，以確?？鏛ED的電流是恒定的。在這種情況下，假定您讓IN = 12V（從電池或穩壓開關模式電源【SMPS】處進行設置）。若R1 = 100KΩ，可用方程式1計算出R2：

VOUT = 12 * R2/（R1 + R2） （1）

為確保LED具有穩恒電流并能正常運行，您可將ALM2402的輸出電壓調至9V。9V的選擇可確保存在Vbat波動時跨LED的電壓依然穩定。

由于VOUT = 9，所以R2 = 300KΩ （2）

注意：有一個與LED串聯的Ilimit限流電阻器。該電阻器基本上可設置通過LED的總電流。下面示出了計算串聯電阻的方程式：

RIlimit =（Vled * 串聯的LED的數量 - 9V）/（90mA）=13.3Ω （3）

下拉IN（它是ALM2402的非反相輸入端）可禁用輸出端，如圖2所示。這使該電路還能在汽車中作為轉彎/轉向指示器應用進行工作。您可使用NE555等定時器集成電路（IC）來控制閃光速度。

圖2：在IN具有參考電壓的例子

您也可將TL431-Q1等精確參考用于輸出電壓控制。輸出電壓基于該參考電壓（由精確輸出控制產生）。在這個例子中，TL431-Q1可提供2.5V的參考。就圖2而言，可采用以下方程式來設定VOUT。

VOUT = 2.5×（R3/R4 + 1） （4）

如果我們選擇讓R3 = 200KΩ，則計算出的R4接近77KΩ。您可以調節Ilimit限流電阻器，以便對從控制板到LED板的長引線進行補償，從而確保精確的LED電流。

ALM2402-Q1是一種雙路放大器，采用單一封裝，這使其成為成本和性能均經過優化、可在汽車應用中驅動LED的解決方案。以線性模式驅動LED并不難，但在設計能適當散熱的布局方面確實存在挑戰。為實現更高效的電源轉換，建議使用開關模式電源。如欲獲得和驅動LED相關的更多信息，敬請參閱我們網站的資源。