雖然每種汽車款式和型號的車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到30W總值?？紤]到這一點，似乎應(yīng)該有很多可滿足燈組中每個燈串之功率和功能要求的驅(qū)動器，然而現(xiàn)實情況是并沒有。。。

因為可滿足燈組中每個燈串之功率和功能要求的驅(qū)動器必須接受相對較寬的電池電壓范圍，并采用一種升降壓拓撲將其轉(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，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足所有上述要求方面具有獨特性，可驅(qū)動整個車前燈組，而且還是僅采用單個控制器。

具低EMI的LT8391A2MHZ同步控制器

LT8391A是同類產(chǎn)品中首個用于LED電流調(diào)節(jié)的2MHz升降壓型控制器。LT8391A非常高的2MHz開關(guān)頻率允許使用單個小電感器，并實現(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)動外部電源開關(guān)。這種峰值電流將會燒毀典型集成化轉(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現(xiàn)非常低的EMI。這種獨特的峰值開關(guān)電流檢測放大器架構(gòu)把檢測電阻器布設(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?？蛇x的擴展頻譜頻率調(diào)制(SSFM)進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)動器擁有高達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)計采用小型3mm3mmMOSFET和單個高功率電感器，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，所有組件在室溫基礎(chǔ)上的溫升均不超過25C。在6V輸入時，在采用標(biāo)準(zhǔn)的4層PCB且沒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)面對低至4.3V的輸入瞬變時，該轉(zhuǎn)換器可在24W滿負載條件下持續(xù)運行；或者通過模擬或PWM調(diào)光減小負載電流（當(dāng)輸入長時間下降時）。8A10A檢測電阻器使得可在低VIN條件下提供該高功率。

圖1：LT8391A2MHz16V、1.5A汽車升降壓型LED驅(qū)動器達到CISPR25Class5EMI規(guī)格要求

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

LT8391A具備最新的PWM調(diào)光特性和開路LED故障保護功能。這款同步升降壓型控制器可調(diào)節(jié)流過一串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汽車電池或18V32V貨車電池）之內(nèi)。它可在低至4.0V的冷車發(fā)動輸入情況下運行，并能承受高達60V的輸入瞬態(tài)電壓。LT8391A在120Hz提供高達2000:1PWM調(diào)光比，而且它能夠使用其內(nèi)部PWM調(diào)光信號發(fā)生器（無需從外部提供的PWM時鐘）以實現(xiàn)高達128:1的準(zhǔn)確調(diào)光比。

針對汽車應(yīng)用的CISPR25EMI規(guī)格

圖1中所示的2MHzLT8391ALED驅(qū)動器專為汽車前照燈而設(shè)計。它采用AEC-Q100組件并滿足CISPR25Class5輻射EMI標(biāo)準(zhǔn)。擴展頻譜頻率調(diào)制(SSFM)降低了EMI，而且還在執(zhí)行PWM調(diào)光的同時無閃爍地運行，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EMI要求不容易通過高功率轉(zhuǎn)換器得到滿足。布設(shè)在大面積PCB上且靠近大電容器的高功率開關(guān)和電感器會形成不希望有的熱環(huán)路，特別是在包括一個大檢測電阻器的時候。獨特的LT8391A升降壓型架構(gòu)將檢測電阻器從降壓和升壓開關(guān)對熱環(huán)路中去除，因而實現(xiàn)了低EMI。

圖3和圖4給出了圖1所示24WLED驅(qū)動器的實測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)動器仍然達到CISPR25Class5輻射和傳導(dǎo)EMI規(guī)格要求。Class5規(guī)格是大多數(shù)汽車EMI測試的最嚴格要求和目標(biāo)。不能達到Class5EMI規(guī)格要求的轉(zhuǎn)換器要么在設(shè)計時置于汽車電路之外，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產(chǎn)生裝配問題，但是增設(shè)屏蔽罩所花費的成本卻是昂貴的。

圖3：LT8391A演示電路DC2575A達到CISPR25Class5汽車輻射EMI規(guī)格要求

圖4：LT8391A演示電路DC2575A達到CISPR25Class5汽車傳導(dǎo)EMI規(guī)格要求

面向多光束LED燈應(yīng)用的升降壓

LED車前燈組可以是兼具創(chuàng)新性和藝術(shù)創(chuàng)意的。遠光燈和近光燈可以與時髦漂亮和獨具特色的晝間行駛燈(DRL)包裹在一起。因為晝間行駛燈僅在遠光燈和近光燈關(guān)閉時才會需要，故可使用單個LED驅(qū)動器給遠光和近光LED或晝間行駛燈供電。只有在LED驅(qū)動器具有靈活的輸入至輸出比、而且能對輸入至輸出電壓進行升壓和降壓的情況下，這種做法才會奏效。升降壓型設(shè)計可滿足該要求。

圖5中的多光束LT8391A升降壓型LED驅(qū)動器能夠驅(qū)動3V至34V的LED燈串電壓。這使其能驅(qū)動一個近光燈串，并通過給近光燈串添加LED以創(chuàng)建一個遠光燈。這同一個驅(qū)動器在切換之后，可驅(qū)動一個電壓較高、但電流較低的DRL。

圖5：用于近光燈、遠光燈和DRL燈的LT8391A多光束LED車前燈組解決方案

從僅限近光燈的LED切換至近光/遠光燈組合式燈串，就不會在輸出電壓或LED電流上產(chǎn)生尖峰脈沖，如圖6a所示。LT8391A能夠在升壓、4開關(guān)升降壓、和降壓工作區(qū)之間平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換。對于轉(zhuǎn)換器來說，從LED數(shù)量少的燈串變更至LED數(shù)量多的燈串時不產(chǎn)生LED尖峰脈沖會是棘手的難題，然而這款多光束LED燈電路則能輕松地做到這一點。另外，從遠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：對于圖5所示的LT8391A多光束LED燈應(yīng)用電路，在遠光燈+近光燈、近光燈和DRLLED燈串之間可實現(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，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（遠光燈和近光燈）變至700mA（含8個LED的DRL）時也未發(fā)生任何問題。還可以添加其他的飾物L(fēng)ED或信號LED，而且可使DRL閃爍以作為信號燈。圖6d示出了怎樣利用內(nèi)部設(shè)定的PWM發(fā)生器對DRL進行PWM調(diào)光，然后當(dāng)黑暗降臨時平穩(wěn)地切換至近光燈。

汽車環(huán)境需要能夠在出現(xiàn)LED短路和開路情況時正常工作的強大解決方案。LED短路和開路情況利用圖6所示的多光束LED燈解決方案安全地處理，并通過轉(zhuǎn)換器的故障標(biāo)記進行報告。

FE和QFN封裝適合狹小緊湊的安放設(shè)計空間

LT8391A可提供4mm5mm28引線QFN封裝（對于小尺寸應(yīng)用要求）和28引線TSSOPFE封裝（針對汽車設(shè)計）。這兩種封裝均具有耐熱性能增強型GND焊盤，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4個同步MOSFET。圖7示出了LT8391AFE2MHz16V、1.5A演示電路（DC2575A，基于圖1所示的設(shè)計）的小尺寸。對于該高功率的通用型應(yīng)用，僅需要單個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16VLED

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

結(jié)論

LT8391A2MHz、60V升降壓型LED驅(qū)動器控制器可為汽車前照燈中的LED燈串供電。該器件的特點包括其低EMI四開關(guān)架構(gòu)和擴展頻譜頻率調(diào)制功能，用于滿足CISPR25Class5EMI規(guī)格要求。獨特的高開關(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前燈組LED燈串中使用。