汽车尾灯和刹车灯控制器

长期用于消费电子产品的发光二极管（LED）最近被用于汽车照明，现在它们在量产车中提供信号功能、日间行车灯和内部照明。随着这种照明技术的上路，制造商继续研究应用它的新方法，利用LED大灯和尾灯提供的造型可能性。

红色LED现在广泛用于尾灯。成本仍然是一个问题，但安全性、环境友好性和造型灵活性等因素对LED有利。最受欢迎的应用之一是中央刹车灯。这种设计理念展示了一种将相同的LED阵列用于尾灯和刹车灯的方法。

LED的亮度由一个简单的开关控制，允许在行驶时提供昏暗的照明，在制动时提供明亮的照明。框图如图1所示，包括AD8240 LED驱动器/监视器、PNP调整管和PWM发生器。AD8240提供恒定电压以驱动LED灯。它还提供经济高效的 LED 灯监控和短路保护。当电池在 12.5 V 和 27 V 之间时，输出调节为 12 V。

图2显示了PWM发生器，它由两个555定时器组成。PWM 信号控制 LED 亮度。VO当 PWM 输入为高电平时打开，在输入低电平时关闭。AD8240设计工作频率高达500 Hz，典型占空比为5%至95%。

AD8240采用低功耗工作原理，采用小型封装，提供低成本解决方案。内部电流检测放大器测量外部分流器两端的电压，当测得的电流降至预设阈值以下时检测开路LED。当电流达到由外部分流器的值设定的水平时，通过闭锁输出电压来提供输出电流限制。当检测放大器输出超过5 V时，内部比较器使驱动器锁断输出电压。锁存器在下一个PWM周期内复位。过流情况也可以通过测量检测放大器输出来检测。

通过消除开关设计所需的电感器，进一步降低了成本;并且不需要开关驱动器，因为LED灯的工作功率比白炽灯低得多。LED的开启和关闭取决于CMOS兼容PWM引脚（AD8240引脚3）上的数字电压。该电压可以是连续的，用于简单的开/关控制，也可以是PWM用于调光控制。PWM 频率应小于 500 Hz，占空比为 5% 至 100%。典型值为跑步时为 5%，制动时为 95%。在图2中，PWM频率由R1/ 12和 C1计时器 A 的数量1.脉冲周期为：

T = 0.693 （R1+ 2 R2） C1

与 R1= 49.9 kΩ， R2= 10 kΩ 和 C1= 0.1 μF，周期为 4.84 ms，或约 206 Hz。

定时器 A2将信号转换为脉宽调制信号，占空比由R确定3/ 14/ 15和 C2.脉冲宽度由以下因素决定：

脉冲宽度 = 1.1 RC2

其中 R 等于 R5、R的并联电阻3和 R5，或 R 的并联电阻4和 R5，具体取决于开关位置。与 R3= 2.37 kΩ， R4= 45.7 kΩ， R5= 42.4 kΩ 和 C2= 0.1 μF，当开关处于位置1时，占空比为5%，当开关处于位置2时占空比为50%，当开关处于OFF位置时占空比为95%。

请注意，LED的亮度随着占空比的增加而增加。当施加制动时，占空比为95%，LED阵列处于最大亮度。正常工作期间，占空比为 5%，LED 阵列变暗。在这两种操作中使用单个 LED 阵列可降低成本。

如果发生短路或过载情况，Vsense（引脚1）上的电压降至零，输出关断。这将在下一个PWM周期内复位。如果这种情况持续存在，AD8240将尝试将输出驱动至12 V，在每个PWM周期后关断并重新启动。

该电路提供了一种使用恒定电压的方法，仅用两根电线（电源和接地）驱动和监控LED。在许多情况下，当使用机箱或共享接地回路时，这可以减少到一根电线。目前，这些灯由车身控制ECU（电子控制单元）控制和驱动。通过这种恒压架构，LED的控制和驱动功能可以保留在ECU中，只需进行最少的设计修改。

审核编辑：郭婷