1、面向汽車和HDTV應用的最佳LED驅動器解決方案摘要：實現了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導放大器-電容(OTAC)連續時間型濾波器的結構、設計和具體實現，使用外部可編程電路對所設計濾波器帶寬進行控制，并利用ADS軟件進行電路設計和仿真驗證。仿真結果表明，該濾波器帶寬的可調范圍為126 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內波紋小于05 dB，采用18 V電源，TSMC 018m CMOS工藝庫仿真，功耗小于21 mW，頻響曲線接近理想狀態。關鍵詞：Butte 是什么支持了如此令人注目的成長潛力？首先，LED的發光效率是白熾燈泡的10倍，以及熒光燈的2倍，因此，當提供一個給

2、定的光輸出量 (單位：流明)時，它所需的電能以及產生的熱量大幅度下降。隨著LED的進一步發展，它從電能產生光通量的效率將繼續升高。其次，當今世界非常重視環保，LED照明不需要操作、暴露和處置熒光燈泡中常見的有毒汞蒸汽。第三，白熾燈泡每1,000小時就需要更換，熒光燈泡的使用期限為10,000小時，而LED的壽命則長達100,000小時以上。在大多數應用中，這使得LED能夠被永久地嵌入在最終產品或系統中，而無需采用某種固定物。具體實例包括汽車中的車身面板或HDTV中的LCD顯示屏，因為它們在汽車或HDTV的使用期限內將永遠不需要更換。此外，LED的面積和高度要比同類替代方案小幾個數量級，而且可以

3、制作成非常扁平的外形，因此能夠永久性地嵌入在汽車的內部和外部裝置以及扁平的消費類電子產品中。另外，通過采用一種紅光、綠光和藍光LED配置，還可以提供無限多種彩色光。LED的調光和接通/關斷操作速度之快遠遠超過了人眼的分辨能力，因而在背面照明HDTV及其他類型的顯示器中實現了巨大的改善。如果沒有LED，高對比度比和高分辨率清晰型LCD HD TV將無法成為現實。 然而，照明系統設計師所面臨的最大挑戰之一是：如何優化最新一代LED的所有優勢？由于LED通常需要一個準確而高效的DC電流源以及一種調光方法，因此，必須設計LED驅動器IC，以在眾多應用中滿足這些要求。電源解決方案必須具備高效、功能堅固性

4、、緊湊和成本效益性等特點。可以說，對于LED驅動而言，汽車應用和大型HDTV LCD顯示器的背面照明應用是其所面臨諸多極苛刻應用當中的兩個。由于LED在汽車應用中所擁有的綜合優勢，它們已經被各種汽車照明形式全面采用，從車前燈到儀表盤/導航裝置背面照明以及普通的車身內部/外部照明等一應俱全。傳統上一直由CCFL (冷陰極熒光燈) 來提供的LCD HDTV背面照明應用正在逐漸地被規模較大、能夠以單獨的LED串來調光的高亮度LED陣列所取代，從而實現了非常精準的局部調光。與采用CCFL背光源的傳統HDTV相比，這使得對比度比提高了一個數量級。如前文所述，由于具有局部調光能力和超快的響應時間，因此可以

5、實現LED亮度的即時調節，從而消除了在CCFL背光照明HDTV固有的運動圖像模糊這一長期存在的棘手問題。汽車LED照明 諸如小外形尺寸、低功耗和快速接通時間等優勢開創了高亮度LED被當今汽車所廣泛采用的局面。LED在汽車中的初始應用是中央高架停車燈 (CHMSL)；這些應用使用紅光LED來提供一個非常扁薄的照明陣列，該照明陣列易于安裝，而且永遠不需要更換。 傳統上，白熾燈泡是最為經濟的光源，而且仍然被許多汽車所采用。然而，隨著可用照明空間的日益縮小以及對照明光源使用壽命要求的不斷提高，在許多應用中，由LED所提供的燈光色彩和精簡型設計方案正在迅速取代白熾燈泡。信息娛樂系統中的傳統CCFL-LC

6、D背面照明被白光LED陣列所取代的現象正變得越來越普遍，后者提供了更加精準且可調的背面照明以及將輕松超越汽車壽命的使用期限。更有甚者，人們還在利用一種電“可操縱”型高電流LED陣列來開發車前燈 (見圖1)，而該領域一直是被鹵素/氙燈絲設計所把持的。幾乎所有的汽車照明應用 (包括車身內部/外部照明和背光照明應用) 都將逐步過渡為采用LED。在該環境中使用LED的好處具有諸多積極的含意。首先，它永遠不需要更換，因為其長達100,000小時以上的固態壽命 (服役年限：11年半) 比汽車的使用壽命還要長。這使得汽車制造商能夠把它們永久性地嵌入“車艙內”的照明系統中，而無需像以往那樣留有用于更換燈絲燈泡

7、的入口。由于LED照明系統不需要白熾燈泡所要求的安裝深度或面積，因此還可使汽車的造型發生引人注目的顯著變化。圖1示出了近期投產的Lexus LS600h LED車前燈。Audi (奧迪) 公司的R8和GM公司的Escalade擁有類似的選項。所有這些車輛的總體照明配置都是相似的。每個車前燈部件包含5種專為所有照明要求而優化的LED光束，這些光束包括：近光、遠光、彎道光、晝間行駛燈和轉向信號，它們全部都由LED來提供。標準光束一般將需要35W至50W的功率。聽起來好像并不太多，但請不要忘記：LED提供的光通量是鹵素燈的10倍，因此50W LED的光輸出與500W鹵素燈是相當的。遠光所需的功率與標準光束相同或稍高，而彎道光、晝間行駛燈和轉向信號將需要較少的功率。這些光束均可利用單個HB LED驅動器來驅動，這就是凌力爾特公司的LT3755。由于電能消耗有可能超過200W，可見采用發熱量極少的高效率LED驅動器是何等的重要。圖1：HB LED Lexus LS600h車前燈/轉向信號/行駛燈。汽車LED照明的設計參數 為了確保最佳的性能和長久的工作壽命，LED需要一個有效的驅動電路。這些驅動電路必須能夠從相當苛刻的汽車電源總線獲取工作電源，而且還應兼具成本和空間“效益性”。為了維持其長久的工作