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LEDs im Hintergrund

LED-Treiber für hellere LC-Displays im Fahrzeug

6. Februar 2012, 12:00 Uhr | Von Jeff Gruetter

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Design-Parameter für die LED-Beleuchtung im Auto

Um eine optimale Leistung und lange Lebensdauer sicherzustellen, benötigen LEDs einen effektiven Treiberbaustein, der in der Lage ist, am störungsbehafteten Fahrzeugbordnetz zu arbeiten, und sowohl kostengünstig als auch kompakt ist. Die hauptsächlichen Probleme sind die starken Spannungsschwankungen, die vornehmlich beim Lastabfall bzw. beim Anlassen des Verbrennungsmotors auftreten. Lastabfall ist ein Zustand, bei dem die Batteriekabel abgeklemmt werden, während die Lichtmaschine die Batterie lädt. Dies kann auftreten, wenn sich ein Batteriekabel löst, während das Auto fährt, oder wenn ein Batteriekabel während der Fahrt bricht. Eine derart abrupte Unterbrechung des Batteriekabels kann Spannungsspitzen bis 40 V hervorrufen, da die Lichtmaschine versucht, die abgeklemmte Batterie mit vollem Ladestrom weiter zu laden. Transorbs (transient voltage suppression diode) an der Lichtmaschine beschränken die Netzspannung üblicherweise auf ungefähr 36 V und absorbieren einen Großteil des Stromstoßes; DC/DC-Wandler, die topologisch hinter der Lichtmaschine sitzen, sind jedoch den vollständigen 40-V-Spannungsspitzen ausgesetzt. Von diesen Wandlern wird erwartet, dass sie dabei keinen Schaden nehmen und die Ausgangsspannung auch während dieser Spannungsspitze regeln. Es gibt verschiedene alternative Schutzschaltungen, üblicherweise Transorbs, die extern implementiert werden können; sie verursachen jedoch zusätzlich Kosten, erhöhen das Gewicht und benötigen mehr Platz. Beim Anlassen des Motors, speziell bei niedrigen Temperaturen, ist das Motoröl zähflüssig und der Anlasser muss mehr Drehmoment aufbringen, was wiederum mehr Strom aus der Batterie zieht. Diese große Stromlast kann die Bordnetzspannung kurzzeitig bis auf 6 V einbrechen lassen.

Linear Technology hat für diese Anwendungsfälle den Baustein LT3760 entwickelt, der im Leistungsbereich von 20 bis 35 W agiert, wie es für die meisten LCD-Hintergrundbeleuchtungsapplikationen im Automobil benötigt wird. Sein Eingangsspannungsbereich von 6 bis 40 V prädestiniert ihn für Anwendungen im Automobilbereich.

Er kann die Spannung des Bordnetzes (6 bis 18 V, nominal 12 V) auf bis zu 44 V hoch regeln, um bis zu acht parallel geschaltete LED-Ketten zu versorgen, die jeweils zehn in Reihe geschaltete 80-mA-LEDs enthalten (Bild 4).