電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
為控制亮度，發光二極管（LED）需要恒定電流。把一只電阻器與一組LED串聯即可實現此點。由于一組LED的電壓和供電電壓都可能發生改變，因而非得使用專用的LED驅動保證電流的精準。以下兩種方案使用廣泛：線性恒流LED驅動器和步進降壓開關式轉換器，它們均有各自的優點和劣勢。
線性驅動是簡單的方案，所需元件極少且基本無噪音。但是，其耗散的熱量和供電電壓與LED正向電壓之差成正比。為戒備過熱，其封裝可能需要在PCB上額外劃分一個散熱區，這就增加了所需PCB的成本和數量，同時也增加了驅動IC因熱關斷，從而封閉LED的風險。
圖1LM393比較器監測LED串的低側電壓，并使能降壓穩壓器（CAT4201）或線性穩壓器（CAT4101）。
如果此驅動被置于LED旁，額外的熱量會使LED以更高的溫度運行，從而減少其壽命。降壓（或buck）轉換器效率高，萌生的熱量很少，但是開關式方案需要一只電感和一個肖特基二極管。這個方案也會萌生噪音，尤其是當供應電壓快降至LED正向電壓時。在汽車使用中，射頻干擾（RFI）是一個緊要的考慮因素。提議在開頭式轉換器前面置放EMI/RFI濾波器，以阻止高頻轉換萌生的噪音返回電源，因為它有可能干擾到AM/FM波段收音機等設備。
在降壓變換器性能不良，用盡余量時，線性驅動器的運行則是最佳的。為避免劣勢，發揮兩種方案的優點，可以采取將線性與降壓相結合的方案，在保證效率的同時將轉換噪音降至最低。
理想情況下，電池電壓的波動幅度很大。如汽車使用場景下（8v至17v），線性/降壓驅動器能提供所需的較低噪音運行環境和較高的效率。當使用電壓升至限值以上時，LED驅動器則轉換為降壓模式，從而避免線性驅動器過熱。
本文中的電路可單獨選擇每個LED驅動器在開關模式和線性模式之間切換時的可調電壓閾值，并有額外遲滯以確保轉換順利進行。圖1顯示的原理圖采用了安森美半導體公司的CAT4201350-mA降壓驅動器，以及CAT41011A恒流LED驅動器，圖中也顯示了邏輯比較器。較常見的降壓結構有一個高側開關和一個低側二極管，CAT4201則不同，它互換了這些器件。
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