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汽车照明LED驱动电源中MOS管解决方案

已有 468 次阅读2020-12-17 10:30 | MOS管



汽车LED照明

 LED作为汽车照明电子的应用主流,是一部汽车中不可或缺的重要部件。由于LED独特的电气特性,需要专门的驱动电源为其供电。传统开关电源驱动的电解电容由于自身材料特性,容易输出电流波纹,影响LED的发光效率和使用寿命。在LED照明的日常使用环境下,LED的寿命一般在100,000小时以上,而作为滤波电容的电解电容的寿命却不超过5,000小时,两者寿命差距极大,使整个系统的使用寿命受到影响而大幅缩短,所以为了提高LED驱动电源的可靠性和延长使用寿命,减少电解电容在LED驱动电源电路中的使用,这对改进LED照明产品具有重要意义。

 

 2012Xie Xiaohui设计出一种汽车LED前照灯驱动电源,这种LED驱动电源减少了电解电容的使用,是整体电路的可靠性和使用寿命都有大幅的提高,节约了电路成本,保证LED的稳定工作。

 

有源纹波补偿Buck电路拓扑

      由于电解电容随工作温度升高,寿命会大幅降低的特性,汽车前照灯受到发动机散热的影响将会明显的反馈在LED驱动电源电路使用寿命上,大大折损了LED照明系统的可靠性。

 

      为了解决这个问题,此电路在采用Buck电路作为开关电路完成高效电能转换时,用线性电路抑制电路纹波,实现可靠性高、寿命长的LED驱动。

【有源纹波补偿Buck电路拓扑】

 

 

 

整体电路主要设计参数

【LED前照灯整体电路

标准供电电压24V直流

l LED型号XR-M3,额定功率30W,工作电流0.7A

l LED灯组静态等效电阻R6.8Ω

电感L220uH

辅助补偿电源电压为18V

功率开关选NMOS

续流二极管:MBR10100肖特基二极管

补偿电路三极管:S8550

补偿电路集成放大器:LF347芯片

功率驱动选择:MIC4422

 

      该主电路中功率场效应管可以采用VBsemi台湾微碧的IRF630P,参数为Uds=200V,Id=10A,内阻足够小,且其关闭延迟时间甚至比IRF630Toff更短,完全可以满足LED驱动电源电路的要求。


       可选择的VBsemi微碧MOSFET型号:

IRF630P

IRF630MFP

VBM1203M

VBMB1203M

VBZM630


 

【可供选择的VBsemi微碧场效应管参数】

 

微碧半导体MOS管封装及应用

      微碧半导体企业主要产品的封装有:SOP-8 TO-220F)、TO-263TO-247TO-252TO-251SOT-23SOT-223SOT-89QFN等系列封装产线。

 

【微碧部分MOS管产品封装】

      广泛应用于3C数码、安防设备、测量仪器、广电教育、家用电器、军工/航天、可穿戴设备、汽车电子、网络通信、物联网IoT、新能源、医疗电子、照明电子、智能家居、电脑主板显卡、MID\UMPC GPS、蓝牙耳机、PDVD、车载DVD、汽车音箱、液晶显示器、移动电源、手机电池(锂电池保护板)、LED电源等产品。微碧半导体有限公司以饱满的激情,拼搏务实的干劲,不断创新进取,致力于为客户群体打造出一座高效、便捷、直通、优质的服务桥梁。

 

参考文献

[1]魏丽,杨振峰.LED技术在汽车灯具中的应用[J].南方农机,2017,48(15):142-143.

[2]谢小慧汽车LED前照灯驱动电源的研究[D].重庆大学,2012.

[3]刁智海汽车前照灯高亮度LED驱动电源的研究[D].浙江大学,2010.

[4]陈古源,刘克富高功率白光LED不同驱动方式的比较[A]. 上海市照明学会.上海市照明学会成立30周年庆典暨四直辖市照明科技论坛、长三角照明科技论坛、上海市照明学会2008年年会论文集[C].上海市照明学会:上海市照明学会,2008:3.



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