雖然每種汽車款式和型號的車前燈組可以配備富有創造性的各種LED電流和電壓，但是它們通常最高達到30W總值?？紤]到這一點，似乎應該有很多可滿足燈組中每個燈串之功率和功能要求的驅動器，然而現實情況是并沒有。。。

因為可滿足燈組中每個燈串之功率和功能要求的驅動器必須接受相對較寬的電池電壓范圍，并采用一種升降壓拓撲將其轉換為各種各樣的燈串電壓它必須具有小巧和通用的特點，以便容易地安裝到燈組十分受限的空間之中，并產生極低的EMI，從而盡量地減少研發工作量并免除增設昂貴EMI金屬屏蔽外殼的需要。而且，它還應該是高效率的。

PowerbyLinearLT8391A2MHz升降壓型控制器在滿足所有上述要求方面具有獨特性，可驅動整個車前燈組，而且還是僅采用單個控制器。

具低EMI的LT8391A2MHZ同步控制器

LT8391A是同類產品中首個用于LED電流調節的2MHz升降壓型控制器。LT8391A非常高的2MHz開關頻率允許使用單個小電感器，并實現面向高功率LED應用的小巧總解決方案尺寸。與那些將電源開關內置在IC封裝之中的單片式轉換器不同，諸如LT8391A等控制器能夠以高得多的峰值電流（比如10A）驅動外部電源開關。這種峰值電流將會燒毀典型集成化轉換器的小型IC封裝。相比之下，采用外部3mm3mm同步MOSFET的控制器則能提供高得多的功率。這些MOSFET可與熱環路電容器一起布置在狹小的空間以實現非常低的EMI。這種獨特的峰值開關電流檢測放大器架構把檢測電阻器布設在功率電感器的旁邊（位于至關緊要的輸入和輸出熱環路的外部），這也降低了EMI?？蛇x的擴展頻譜頻率調制(SSFM)進一步降低了該控制器的EMI。

圖1中的2MHzLT8391A16V、1.5A(24W)升降壓型LED驅動器擁有高達93%的效率，其采用了EMI濾波器和柵極電阻器，如圖2所示。當去掉可選的EMI組件后，效率可提高1%2%。這款設計采用小型3mm3mmMOSFET和單個高功率電感器，即使在24W功耗條件下，該轉換器的溫升也是很低的。在12V輸入時，所有組件在室溫基礎上的溫升均不超過25C。在6V輸入時，在采用標準的4層PCB且沒有散熱器或冷卻氣流的情況下，最熱組件的溫升小于50C。當面對低至4.3V的輸入瞬變時，該轉換器可在24W滿負載條件下持續運行；或者通過模擬或PWM調光減小負載電流（當輸入長時間下降時）。8A10A檢測電阻器使得可在低VIN條件下提供該高功率。

圖1：LT8391A2MHz16V、1.5A汽車升降壓型LED驅動器達到CISPR25Class5EMI規格要求

圖2：圖1所示LED驅動器解決方案的效率。采用16V、1.5A演示電路DC2575ALED驅動器所做的測量（帶和不帶可選的EMI組件）

LT8391A具備最新的PWM調光特性和開路LED故障保護功能。這款同步升降壓型控制器可調節流過一串LED的電流，這些LED的電壓可能位于（也可能不位于）輸入電壓范圍（例如：9V16V汽車電池或18V32V貨車電池）之內。它可在低至4.0V的冷車發動輸入情況下運行，并能承受高達60V的輸入瞬態電壓。LT8391A在120Hz提供高達2000:1PWM調光比，而且它能夠使用其內部PWM調光信號發生器（無需從外部提供的PWM時鐘）以實現高達128:1的準確調光比。

針對汽車應用的CISPR25EMI規格

圖1中所示的2MHzLT8391ALED驅動器專為汽車前照燈而設計。它采用AEC-Q100組件并滿足CISPR25Class5輻射EMI標準。擴展頻譜頻率調制(SSFM)降低了EMI，而且還在執行PWM調光的同時無閃爍地運行，如圖7所示。其小型電感器以及特別小的輸入和輸出EMI濾波器突顯了LT8391A的小尺寸。對于2MHz轉換器而言，不需要使用大型LC濾波器，而是僅采用了小的鐵氧體磁珠以降低高頻EMI。

汽車EMI要求不容易通過高功率轉換器得到滿足。布設在大面積PCB上且靠近大電容器的高功率開關和電感器會形成不希望有的熱環路，特別是在包括一個大檢測電阻器的時候。獨特的LT8391A升降壓型架構將檢測電阻器從降壓和升壓開關對熱環路中去除，因而實現了低EMI。

圖3和圖4給出了圖1所示24WLED驅動器的實測EMI。盡管該控制器具有2MHz工作頻率和24W功率，但是這款升降壓型LED驅動器仍然達到CISPR25Class5輻射和傳導EMI規格要求。Class5規格是大多數汽車EMI測試的最嚴格要求和目標。不能達到Class5EMI規格要求的轉換器要么在設計時置于汽車電路之外，要么就必須裝入大的金屬材料EMI屏蔽罩內。雖然屏蔽罩體積龐大并不會產生裝配問題，但是增設屏蔽罩所花費的成本卻是昂貴的。

圖3：LT8391A演示電路DC2575A達到CISPR25Class5汽車輻射EMI規格要求

圖4：LT8391A演示電路DC2575A達到CISPR25Class5汽車傳導EMI規格要求

面向多光束LED燈應用的升降壓

LED車前燈組可以是兼具創新性和藝術創意的。遠光燈和近光燈可以與時髦漂亮和獨具特色的晝間行駛燈(DRL)包裹在一起。因為晝間行駛燈僅在遠光燈和近光燈關閉時才會需要，故可使用單個LED驅動器給遠光和近光LED或晝間行駛燈供電。只有在LED驅動器具有靈活的輸入至輸出比、而且能對輸入至輸出電壓進行升壓和降壓的情況下，這種做法才會奏效。升降壓型設計可滿足該要求。

圖5中的多光束LT8391A升降壓型LED驅動器能夠驅動3V至34V的LED燈串電壓。這使其能驅動一個近光燈串，并通過給近光燈串添加LED以創建一個遠光燈。這同一個驅動器在切換之后，可驅動一個電壓較高、但電流較低的DRL。

圖5：用于近光燈、遠光燈和DRL燈的LT8391A多光束LED車前燈組解決方案

從僅限近光燈的LED切換至近光/遠光燈組合式燈串，就不會在輸出電壓或LED電流上產生尖峰脈沖，如圖6a所示。LT8391A能夠在升壓、4開關升降壓、和降壓工作區之間平穩地轉換。對于轉換器來說，從LED數量少的燈串變更至LED數量多的燈串時不產生LED尖峰脈沖會是棘手的難題，然而這款多光束LED燈電路則能輕松地做到這一點。另外，從遠光燈與近光燈組合模式切換至僅限近光燈模式也是非常干凈的，未產生任何有害的LED尖峰脈沖，如圖6b所示。

圖6：波形顯示：對于圖5所示的LT8391A多光束LED燈應用電路，在遠光燈+近光燈、近光燈和DRLLED燈串之間可實現平穩的切換

當切換至DRL燈串或從DRL燈串切換至其他燈串時，情況同樣如此。圖6c示出了怎樣關閉近光燈并平穩地將DRL連接至輸出電容器。甚至當LED電流從1A（遠光燈和近光燈）變至700mA（含8個LED的DRL）時也未發生任何問題。還可以添加其他的飾物LED或信號LED，而且可使DRL閃爍以作為信號燈。圖6d示出了怎樣利用內部設定的PWM發生器對DRL進行PWM調光，然后當黑暗降臨時平穩地切換至近光燈。

汽車環境需要能夠在出現LED短路和開路情況時正常工作的強大解決方案。LED短路和開路情況利用圖6所示的多光束LED燈解決方案安全地處理，并通過轉換器的故障標記進行報告。

FE和QFN封裝適合狹小緊湊的安放設計空間

LT8391A可提供4mm5mm28引線QFN封裝（對于小尺寸應用要求）和28引線TSSOPFE封裝（針對汽車設計）。這兩種封裝均具有耐熱性能增強型GND焊盤，以利于消散內部INTVCCLDO因較高電壓所產生的功耗。

這些轉換器的內部LDOINTVCC穩壓器能夠以2MHz頻率和大約15nC柵極電荷驅動4個同步MOSFET。圖7示出了LT8391AFE2MHz16V、1.5A演示電路（DC2575A，基于圖1所示的設計）的小尺寸。對于該高功率的通用型應用，僅需要單個5mm5mm電感器。

圖7：緊湊型解決方案：采用LT8391A的2MHz演示電路DC2575A以1.5A驅動16VLED

圖8：采用內部和外部PWM選項的PWM調光；分別為1%和0.05%

結論

LT8391A2MHz、60V升降壓型LED驅動器控制器可為汽車前照燈中的LED燈串供電。該器件的特點包括其低EMI四開關架構和擴展頻譜頻率調制功能，用于滿足CISPR25Class5EMI規格要求。獨特的高開關頻率允許其在高于AM頻段的頻率條件下工作，因而所需的EMI濾波非常之少。其小尺寸和通用性使之能夠在具有各種電壓和電流的車前燈組LED燈串中使用。