長期用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品的發(fā)光二極管(LED),，最近也開始用于汽車照明領(lǐng)域,，用來提供信號功能、日間行駛燈和車內(nèi)照明。隨著這項照明技術(shù)日益普及,，制造商也在不斷研究新的應(yīng)用方式,，以便充分發(fā)揮LED前大燈和尾燈時尚美觀的優(yōu)勢。
現(xiàn)在,，尾燈已廣泛使用紅色LED,。雖然成本依舊是個問題，不過安全,、環(huán)保和款式靈活多樣等因素都傾向于采用LED,。最受歡迎的應(yīng)用之一是中央剎車燈。本設(shè)計構(gòu)想展示了尾燈和剎車燈使用同一LED陣列的方法,。
圖1：行駛/剎車燈控制器
LED亮度由一個簡單的開關(guān)控制,，行駛時變暗，剎車時變亮,。功能框圖如圖1所示,，包括LED驅(qū)動器/監(jiān)控器AD8240、PNP調(diào)整管和PWM發(fā)生器,。AD8240提供一個恒定電壓,，以驅(qū)動LED燈。它還提供高性價比的LED燈監(jiān)控和短路保護(hù),。當(dāng)電池電壓介于12.5 V與27 V之間時,，輸出穩(wěn)定在12 V,。
圖2顯示該P(yáng)WM發(fā)生器,，它由兩個555定時器組成。PWM信號控制LED亮度,。當(dāng)PWM輸入為高電平時,，VO開啟；當(dāng)PWM輸入為低電平時,，VO關(guān)閉,。AD8240的設(shè)計工作頻率最高可達(dá)500 Hz，典型占空比范圍為5%至95%,。
圖2：PWM信號發(fā)生器
AD8240提供一種低功耗,、低成本、小封裝解決方案,。內(nèi)部電流檢測放大器測量外部分流電阻上的電壓,；當(dāng)電流測量結(jié)果降至預(yù)設(shè)閾值以下時，表明發(fā)生了LED開路情況,。當(dāng)該電流達(dá)到外部分流電阻值所設(shè)置的電平時,，輸出電壓會被鎖定，從而限制輸出電流。當(dāng)檢測放大器輸出超過5 V時,，內(nèi)部比較器將導(dǎo)致驅(qū)動器鎖定輸出電壓,。在下一個PWM周期中，鎖存會復(fù)位,。通過測量檢測放大器輸出,，也可以檢測到過流情況。
由于不需要開關(guān)設(shè)計所需的電感,，成本得以進(jìn)一步降低,；而且LED燈的工作功耗遠(yuǎn)低于白熾燈，因此不需要開關(guān)驅(qū)動器,。
LED的開關(guān)取決于CMOS兼容型PWM引腳（AD8240引腳3）上的數(shù)字電壓,。對于簡單的開關(guān)控制，此電壓可以是連續(xù)的,；對于調(diào)光控制,，此電壓為PWM。PWM頻率應(yīng)低于500 Hz,，占空比范圍從5%到100%,。典型值為5%（行駛時）和95%（剎車時）。圖2中,，PWM頻率由R1,、R2和定時器A1的C1決定。脈沖周期為：
T = 0.693 (R1 + 2 R2) C1
當(dāng)R1 = 49.9 kΩ,、R2= 10 kΩ,、C1 = 0.1 μF時，該周期為4.84 ms,，或約為206 Hz,。
定時器A2將該信號轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制信號，后者的占空比由R3,、R4,、R5和C2決定。脈沖寬度由下式?jīng)Q定：
脈沖寬度 = 1.1 RC2
其中R等于R5,、R3和R5的并聯(lián)電阻或者R4和R5的并聯(lián)電阻,，具體取決于開關(guān)位置。當(dāng)R3 = 2.37 kΩ,、R4 = 45.7 kΩ,、R5 = 42.4 kΩ、C2 = 0.1 μF時,，占空比為5%（開關(guān)在位置1）,、50%（開關(guān)在位置2）或95%（開關(guān)在OFF位置）,。
請注意，LED亮度隨著占空比提高而增大,。踩下剎車時,，占空比為95%，LED陣列最亮,。正常行駛期間,，占空比為5%，LED陣列變暗,。兩種工作狀態(tài)共用一個LED陣列可以降低成本,。
如果發(fā)生短路或過載情況，Vsense（引腳1）上的電壓降至0 V,，輸出關(guān)斷,。此電路將在下一個PWM周期中復(fù)位。如果持續(xù)這種情況,，AD8240將嘗試把輸出驅(qū)動至12 V,，在每個PWM周期之后關(guān)斷并重啟。
本電路提供了一種利用恒定電壓,，僅借助兩條線（電源和接地）驅(qū)動并監(jiān)控LED的方法,。許多設(shè)計使用底盤或共享接地回路，此時兩條線可以減為一條線,。目前,，這些燈由車身控制ECU（電子控制單元）控制和驅(qū)動。采用這種恒定電壓架構(gòu)時,，LED的控制和驅(qū)動功能仍保留在ECU,，僅需做極少的設(shè)計修改。