克服汽车系统中HB LED集成的挑战

此外，双向通信功能还解决了上述一个LED失效或开路引发的问题。一旦发生这种情况，升压转换器输出电压开始上升，达到过压保护门限时即可识别故障的LED串，禁止或移出该串对应的AVO控制环路，其它LED串保持正常工作。除了降低照明亮度外(而不是全部关闭LED)，失效的LED不会对用户造成其它影响。

新一代驱动器调节LED亮度时，内部开关和线性调节环路采用了与图2不同的方式，具有更低噪声。LED关闭时可能禁止升压转换器工作，如图3b所示。换句话说，转换器在此期间停止了开关操作，功率开关MOSFET保持在断开状态，补偿电路也处于开路。补偿电容保持其电荷量(补偿环路工作时的状态)。升压输出电压由输出电容Cout维持，由于LED关闭电容不放电，放电电流只是漏电流。LED恢复导通时，转换器重新启动开关操作，具有极小的纹波。这种方案中，升压转换器输出电压在PWM亮度调节期间几乎保持恒定，大大降低了EMI噪声和输出电容上的可闻噪声。

这种方案的唯一限制是PWM调光的导通周期需要大于几个(三个或四个)开关周期，以便升压转换器为输出电容重新充电，补偿关断期间的漏电流损耗。这限制了能够获得的最小占空比。

新一代驱动器的应用解决方案

汽车的日间行驶灯和平视显示器具有一个相同的性能要求，即在汽车行驶过程中始终保持开启状态，要求较高的可靠性/冗余设计，任何情况下确保正常工作。利用MAX16814等新一代LED驱动器能够保证行驶灯和平视显示器高度可靠，同时还大大减少了外部元件的数量，有助于降低系统成本、提高可靠性。这类应用还要求工作在较宽的输入电压范围，能够承受汽车电池高达40V的峰值电压(抛负载)并具有极低的EMI。

故障容限对于这类使用寿命长，而且即使在发生故障时也不允许关闭LED灯的应用非常重要。MAX16814利用多串驱动架构能够在出现一个LED开路或短路时只关闭出现故障的LED串，其它LED保持有效工作。此外，MAX16814的故障指示输出还可以提供LED失效报警(图5)。

平视显示器还要求较宽(1000:1或更大)的PWM调光范围，MAX16814集成了一个独特的PWM调光电路，能够有效抑制升压输出电压的纹波(频率为调光频率)，从而降低了EMI和可闻噪声。该方案与图3b使用的方案类似，但能够以200Hz提供5000:1的调光范围(高于其它产品)，克服了上述最小导通时间的限制。

芯片可以驱动四串LED，开关和线性调节器之间可进行双向通信，大大减少了外部元件的数量。此外，MAX16814具有完备的故障保护措施和检测功能，任何一串出现开路或短路的LED时将关闭这一串的工作，并向系统发出故障报警输出。满足汽车产品设计的所有要求，例如可承受40V抛负载，工作在-40°C至125°C温度范围。

设计HBLED系统时需要折衷考虑多方面因素，包括元件数量、效率、可靠性等。表1对多种LED驱动方案进行了对比和归纳，有助于设计人员针对具体应用选择最佳方案。