关于共供电总线的汽车LED头灯驱动器架构的分析和介绍

现代都市里，汽车已经完全进入我们的生活。随着LED车灯的普及，个性炫酷的时代已经到来！更炫更酷的车头灯能展现你独特的品味！

我们先来看看常见的车灯驱动架构

传统的卤素灯和高压气体放电灯方案仍然流行，但受限于寿命、光效和启动时间各种问题，可预见其未来发展有限。LED照明的迅速崛起，科技感十足，提供了更灵活的方案，可实现复杂的灯光控制，必然成为未来的主流发展方向，很多中高档汽车已经实现了全LED车灯照明系统。考虑成本问题，现在的主流架构是混合灯具模式，针对汽车车头灯，除远光灯外，近光灯、日行灯和示廓灯部分都可换用LED灯具。

传统汽车头灯的远光灯、近光灯、日行灯和示廓灯各个部分都是单独由各路切换开关控制。此类切换开关既实现各驱动模块的输入电压的通断路，也作为该模块的使能控制信号。为兼容原有的控制线路，当前LED头灯很多也是分模块由原有切换开关控制，此架构非常简单方便。基于这种架构，由于各驱动模块的输入电压直接来自于汽车电池，为适应较宽范围的电池电压（以12V电池为例，典型输入电压范围为8V到16V，考虑到引擎启动瞬间会出现负载突降情况，输入电压会瞬间上升到高达30V）和多种LED灯负载特性，升降压型LED驱动器是比较理想的方案，可适应各种应用情况。

随着智能控制技术的发展，车灯系统的使能控制信号可以完全集中到一个照明主控模块共同处理并输出提供给各个LED驱动模块，与功率回路完全分离，提供更加灵活多变的控制逻辑。基于这种控制模式，可独立设计一种两级功率变换器架构：先用一级升压变换器抬升汽车电池电压到一个较高的电压，建立一条供电总线；后级各LED驱动模块再由此供电总线供电，驱动各类LED灯。这种共供电总线架构的好处在于，可建立较高电压的供电总线（例如50V），以便后级驱动模块都可以采用降压型LED驱动器，从而简化设计，便于系统扩展。同时，降压型LED驱动器芯片非常普遍，规格多样，具有更多选择。

作为先进电源管理芯片制造商，MPS推出了一系列符合汽车电子要求的LED驱动器芯片。由MPS独特工艺打造，实现高功率密度功率转换，小体积、大功率，节省外部元器件，可以很方便地构建此类共供电总线的汽车LED头灯驱动器架构。

下面具体展示一下相关MPS芯片的强大功能：    1  第一级升压功率变换器采用MPQ3910作为主控芯片，这是一颗峰值电流模式恒压控制芯片，其主要特性如下：

5V到35V宽输入范围

12V/1A的MOSFET驱动能力

30kHz到400kHz可编程开关频率

可外部频率同步

丰富过压、短路和过温的保护

具有轻载模式

小型的MSOP10 封装

极易设计和高效率是MPQ3910的突出特点：

2  远/近光灯都可以采用恒流LED驱动芯片MPQ2483A。工作在降压模式时，MPQ2483A可接受最高55V的输入电压，其主要特性如下：

4.5V到55V宽输入范围（降压模式）

0.28Ω内置主功率管

2.5A最大峰值电流

5µA极低的关机消耗电流

支持模拟和PWM调光模式

LED开路、短路和过温的故障保护

极小的QFN10 3mm x 3mm 封装

小型化和支持大电流输出是MPQ2483A的突出特点：

3  日行灯/示廓灯和转向灯可采用的降压型LED驱动芯片MPQ2489。这颗芯片基于滞环控制，动态响应迅速：

6V到60V宽输入范围

高边电流采样模式

1A最大输出电流

支持模拟和PWM调光模式

LED开路、短路和过温的故障保护

极小的QFN6 3mmx3mm封装

此外，MPS能提供下列36V降压型LED照明驱动方案，涵盖多种汽车电子应用场合，能满足客户高性能和低成本的要求。

芯片编号#	最低输入电压(V)	最高输入电压(V)	持续输出电流(A)	工作频率(Hz)	调光模式	描述	封装
MPQ4425M	4	36	1.5	2.2M	PWM	同步降压型LED驱动器	QFN-13 (2.5mmx3mm)
MPM6010	4	36	1,5	2.2M	PWM	同步降压型LED驱动模块	QFN-17 (3mmx5mmx1.6mm)