【導(dǎo)讀】汽車應(yīng)用要求輸出發(fā)光二極管（LED）由具備短路保護功能且適用于LED驅(qū)動器的恒流源來驅(qū)動。該電流解決方案是一種離散度較大的問題解決法，具有放大器和比較器，可驅(qū)動場效應(yīng)晶體管（FET）或集成的保護FET。這使該電路擁有保護功能，但成本更高且電路板占用空間更多。
TI的ALM2402是一種雙路高電壓大電流運算放大器（運放），該器件的大電流能力使它可驅(qū)動電流達400mA的負載；應(yīng)用包括汽車尾燈照明或轉(zhuǎn)向指示器。ALM2402擁有對電池短路和對地短路保護功能，還具有一路標記性輸出，能使控制系統(tǒng)在遇到不利情況時關(guān)閉該器件。在本文中，筆者將說明如何在LED汽車應(yīng)用（如日間行車燈、剎車燈和轉(zhuǎn)向指示器）里使用ALM2402。
首先，請考慮以下兩項要求：
● 您必須在輸出端調(diào)節(jié)VLED。
● 電流在輸出端必須穩(wěn)定。
圖1展示了穩(wěn)壓高側(cè)驅(qū)動器（適用于LED尾燈應(yīng)用）的實施方案。要求串聯(lián)的二極管能在惡劣的工作環(huán)境中避免出現(xiàn)電池反接情況。
圖1：使用ALM2402-Q1的LED驅(qū)動器
讓我們來看一個設(shè)計方案，其中VccBat = 12V，Vled = 2.6V。假設(shè)串聯(lián)的LED的數(shù)量 = 3，有3串這樣的LED并聯(lián)。通過每個LED的最大電流 = 30mA。這些條件要求您的設(shè)計支持90mA的最大電流，因為三個LED串是并聯(lián)的。跨LED的總電壓 = 7.8V。通過調(diào)整R1和R2，您可以調(diào)節(jié)ALM2402的Vout，以確保跨LED的電流是恒定的。在這種情況下，假定您讓IN = 12V（從電池或穩(wěn)壓開關(guān)模式電源【SMPS】處進行設(shè)置）。若R1 = 100KΩ，可用方程式1計算出R2：
VOUT = 12 * R2/（R1 + R2） （1）
為確保LED具有穩(wěn)恒電流并能正常運行，您可將ALM2402的輸出電壓調(diào)至9V。9V的選擇可確保存在Vbat波動時跨LED的電壓依然穩(wěn)定。
由于VOUT = 9，所以R2 = 300KΩ （2）
注意：有一個與LED串聯(lián)的Ilimit限流電阻器。該電阻器基本上可設(shè)置通過LED的總電流。下面示出了計算串聯(lián)電阻的方程式：
RIlimit =（Vled * 串聯(lián)的LED的數(shù)量 - 9V）/（90mA）=13.3Ω （3）
下拉IN（它是ALM2402的非反相輸入端）可禁用輸出端，如圖2所示。這使該電路還能在汽車中作為轉(zhuǎn)彎/轉(zhuǎn)向指示器應(yīng)用進行工作。您可使用NE555等定時器集成電路（IC）來控制閃光速度。
圖2：在IN具有參考電壓的例子
您也可將TL431-Q1等精確參考用于輸出電壓控制。輸出電壓基于該參考電壓（由精確輸出控制產(chǎn)生）。在這個例子中，TL431-Q1可提供2.5V的參考。就圖2而言，可采用以下方程式來設(shè)定VOUT。
VOUT = 2.5×（R3/R4 + 1） （4）
如果我們選擇讓R3 = 200KΩ，則計算出的R4接近77KΩ。您可以調(diào)節(jié)Ilimit限流電阻器，以便對從控制板到LED板的長引線進行補償，從而確保精確的LED電流。
ALM2402-Q1是一種雙路放大器，采用單一封裝，這使其成為成本和性能均經(jīng)過優(yōu)化、可在汽車應(yīng)用中驅(qū)動LED的解決方案。以線性模式驅(qū)動LED并不難，但在設(shè)計能適當散熱的布局方面確實存在挑戰(zhàn)。為實現(xiàn)更高效的電源轉(zhuǎn)換，建議使用開關(guān)模式電源。
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