近年来,高亮度LED应用发展神速,特别是在指示牌、交通信号灯方面。而对汽车应用来说,LED亦有极大的吸引力,长寿命、抗震、高效、对光源良好的控制能力,都是它的优势。当然,相对于白炽灯,LED需要驱动电路,还有汽车电气是靠酸铅蓄电池供电的,是机械驱动的交流发电机充电,这类电池适合白炽灯,不适用LED,因此,设计一种稳压性能良好而又低噪声的驱动电路是十分必要的。
车用高亮度LED驱动电路是近年来汽车电子领域的重要技术之一，因为LED具有长寿命、抗震、高效和精确控制光源的能力，这些特点使得它们在汽车应用中极具吸引力，尤其是在指示牌和交通信号灯方面。然而，与传统的白炽灯不同，LED需要特定的驱动电路来保证其稳定工作。汽车电气系统主要依赖于酸铅蓄电池供电，这种电池适用于白炽灯，但并不适合LED，因为它不能提供稳定的电压，且交流发电机充电过程中可能会产生电压波动。
LED的光输出与驱动电流直接相关，而不受电源电压影响。简单应用中，可以通过串联一个电阻来限制电流。然而，汽车电源电压变化范围大（8V至18V，甚至更高），这要求驱动电路必须具备良好的稳压性能和低噪声特性。线性降压稳压器（如图1所示）是一个简单方案，但存在能量损失和电阻发热问题，适用于低电流LED或电源电压略高于LED串联电压的情况。
开关电源（如图2所示的降压稳压器）通常提供更高效的解决方案，效率可超过90%，能提升、降低或反转电压，且能有效控制电流峰值。在LED驱动应用中，开关稳压器通过控制电感L的充电和放电来调节流过LED的交变电流。为了降低噪声，可以降低工作频率，优化布局，选择快速恢复二极管，并减少电缆和PCB布线长度。
当电源电压低于所有LED串联电压时，需要升压稳压器（如图3所示）。升压稳压器结合了电流和电压控制，但可能引入更多噪声。为确保稳定性，可以采用升压与降压相结合的设计，通过一个升压稳压器驱动多个并联的降压稳压器，既保证了电源稳定性，又能提供高电流输出。
Melexis的MLX10801和MLX10803 LED驱动器采用伪随机开关频率发生器来进一步降低电气噪声，如图4所示，该电路符合CISPR25的5级标准。设计时需考虑工作电感、滤波电容的选择以及温度补偿电路，例如利用PTC或NTC电阻来平衡LED的光输出随温度的变化。为了保护LED，当温度过高时，可以通过NTC电阻限制输入电流。
车用高亮度LED驱动电路设计需综合考虑稳压、噪声抑制、热管理及安全性，通过选择合适的驱动器和优化电路布局，可以实现高效、稳定的LED照明系统，满足汽车应用的需求。
