高亮度LED线性驱动芯片设计及典型应用方案分析

  高亮度LED具有发光强度大、发光效率高、节能环保、寿命长等优点而被广泛应用于汽车照明、显示器、相机闪光灯、面板背光源、景光照明和室内装饰等领域。由于LED的发光亮度与其电流大小相关，而导通电压、工作电压以及环境温度的微小变化又对LED电流有较大的影响，因此需要设计专门的驱动芯片维持LED阵列亮度的一致性。线性恒流型LED驱动电路具有结构简单、电磁干扰低、响应迅速、尺寸小及成本低等优点，因而常被应用于采用蓄电池供电的汽车电子系统中。

AT8803/AT8800的结构框图及技术特点

      本文介绍了武汉芯景科技有限公司研发的针对汽车电子的高电压、大电流LED线性驱动芯片AT8803及AT8800，主要应用于汽车尾灯、中央高位刹车灯（CHMSL）、地图灯及门控车内照明等。在6.5V至40V输入电压范围内，可提供高达350mA的总电流来驱动一列或多列高亮度LED。相比AT8800，AT8803增加了DIM调光控制管脚。

图1：AT8803/AT8800结构原理图。

　　利用一个与LED串联的外部检流电阻RSENSE来调节输出电流的大小。使能输入EN能实现宽范围的"脉冲"亮度控制。波形整形电路降低了EMI。差分电流检测输入提高了噪声抑制能力。AT8803、AT8800非常适用于要求高压输入的应用，并能够承受高达40V的汽车甩负载。片内集成了功率器件减少了外部元件数目，并提供±3.5%的输出电流精度。该芯片还提供5V稳压输出以及短路保护和热保护等功能。

AT8803的调光应用

      AT8803分别提供如图2和图3所示的两种调光方式。DIM引脚可耐40V高压，并提供宽范围的PWM调光功能。将EN与VIN脚相连并对DIM输入PWM信号或者将DIM与V5脚相连对EN输入PWM信号，都能产生一个可调占空比的LED电流，从而控制LED的亮度。

图2：AT8803的EN接VIN，采用DIM脚实现调光。

图3：AT8803的DIM接V5，采用VIN脚实现调光。

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AT8803的其它典型应用

图4：AT8803采用外接BJT实现扩流功能。

　　在大电流应用场合，AT8803 350mA的电流输出能力可能达不到要求，因而可以采用如图4所示的方式通过外接BJT来增大驱动电流。芯片通过检测外部Q1的射极电流来调整其基极电流大小，从而维持流过LED灯上电流不变。

图5：AT8803实现尾灯/刹车灯的两级亮度控制。

　　图5为采用AT8803来实现尾灯/刹车灯的两级亮度控制应用方案。在尾灯工作模式下，外部MOS管Q1关闭，由R1来控制流过LED灯的电流大小。当刹车模式启动时，Q1导通，R1和R2并联后共同控制LED灯的电流大小。

小结

      本文简要介绍了一款高亮度LED线性驱动芯片的功能特点和应用方案。随着国内汽车市场的迅速增长，该类芯片必将得到广泛的推广与应用。