汽车尾灯和刹车控制器设计分析
现在，尾灯已广泛使用红色led。虽然成本依旧是个问题，不过安全、环保和款式灵活多样等因素都倾向于采用led。最受欢迎的应用之一是中央刹车灯。本设计构想展示了尾灯和刹车灯使用同一led阵列的方法。
图1：行驶/刹车灯控制器
led（发光二极管）亮度 一般用发光强度（luminous intensity）表示，单位是坎德拉cd；1000ucd（微坎德拉）=1 mcd（毫坎德 拉）， 1000mcd=1 cd。室内用单只led的光强一般为500ucd-50 mcd，而户外用单只led的光强一般应为100 mcd-1000 mcd，甚至1000 mcd以上。
图2显示该pwm发生器，它由两个555定时器组成。pwm信号控制led亮度。当pwm输入为高电平时，vo开启；当pwm输入为低电平时，vo关闭。
图2：pwm信号发生器
pwm信号发生器1.输入电源电压ac220v±10%2.两路独立pwm信号输出，空载时频率输出波动≤0.01hz、占空比输出波动≤0.01%，达到稳定输出时间≤0.5s3.频率在0~9999hz范围内连续可调，精度0.1％，0~999.9hz偏差±0.1hz，1000~9999hz偏差±0.5hz。4.高低电平分别连续可调，低电平范围0~15v，高电平范围1~30v；上升/下降沿时间≤18ns。5.占空比在0.1~99.9％范围内连续可调，精度0.1％，偏差±0.01％。6.每路输出分10步运行，可以通过设置每步的具体参数，来选择自己需要的频率和占空比。7.结构采用卧式箱体，材料使用铝合金，喷涂米黄色漆，防护等级ip54。8.信号发生器额定输出电流：200ma。9.配置标准rs232通讯（有上位机软件），通过上位机对其进行操作。10.单机通过含20个键的小键盘操作，操作简单。
ad8240提供一种低功耗、低成本、小封装解决方案。内部电流检测放大器测量外部分流电阻上的电压；当电流测量结果降至预设阈值以下时，表明发生了led开路情况。当检测放大器输出超过5 v时，内部比较器将导致驱动器锁定输出电压。在下一个pwm周期中，锁存会复位。通过测量检测放大器输出，也可以检测到过流情况。
由于不需要开关设计所需的电感，成本得以进一步降低；而且led灯的工作功耗远低于白炽灯，因此不需要开关驱动器。
led的开关取决于cmos兼容型pwm引脚（ad8240引脚3）上的数字电压。对于简单的开关控制，此电压可以是连续的；对于调光控制，此电压为pwm。pwm频率应低于500 hz，占空比范围从5%到100%。典型值为5%（行驶时）和95%（刹车时）。图2中，pwm频率由r1、r2和定时器a1的c1决定。脉冲周期为：
t = 0.693 （r1 + 2 r2） c1
当r1 = 49.9 kω、r2= 10 kω、c1 = 0.1 μf时，该周期为4.84 ms，或约为206 hz。
定时器a2将该信号转换为脉冲宽度调制信号，后者的占空比由r3、r4、r5和c2决定。脉冲宽度由下式决定：
脉冲宽度 = 1.1 rc2
其中r等于r5、r3和r5的并联电阻或者r4和r5的并联电阻，具体取决于开关位置。当r3 = 2.37 kω、r4 = 45.7 kω、r5 = 42.4 kω、c2 = 0.1 μf时，占空比为5%（开关在位置1）、50%（开关在位置2）或95%（开关在off位置）。
本电路提供了一种利用恒定电压，仅借助两条线（电源和接地）驱动并监控led的方法。许多设计使用底盘或共享接地回路，此时两条线可以减为一条线。目前，这些灯由车身控制ecu（电子控制单元）控制和驱动。
请注意，led亮度随着占空比提高而增大。踩下刹车时，占空比为95%，led阵列最亮。正常行驶期间，占空比为5%，led阵列变暗。两种工作状态共用一个led阵列可以降低成本。
如果发生短路或过载情况，vsense（引脚1）上的电压降至0 v，输出关断。此电路将在下一个pwm周期中复位。如果持续这种情况，ad8240将尝试把输出驱动至12 v，在每个pwm周期之后关断并重启。采用这种恒定电压架构时，led的控制和驱动功能仍保留在ecu，仅需做极少的设计修改，led随着的社会的进步，将大大的被人们接受，进入人们的日常生活。
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图2显示该pwm发生器，它由两个555定时器组成。pwm信号控制led亮度。当pwm输入为高电平时，vo开启；当pwm输入为低电平时，vo关闭。
图2：pwm信号发生器
pwm信号发生器1.输入电源电压ac220v±10%2.两路独立pwm信号输出，空载时频率输出波动≤0.01hz、占空比输出波动≤0.01%，达到稳定输出时间≤0.5s3.频率在0~9999hz范围内连续可调，精度0.1％，0~999.9hz偏差±0.1hz，1000~9999hz偏差±0.5hz。4.高低电平分别连续可调，低电平范围0~15v，高电平范围1~30v；上升/下降沿时间≤18ns。5.占空比在0.1~99.9％范围内连续可调，精度0.1％，偏差±0.01％。6.每路输出分10步运行，可以通过设置每步的具体参数，来选择自己需要的频率和占空比。7.结构采用卧式箱体，材料使用铝合金，喷涂米黄色漆，防护等级ip54。8.信号发生器额定输出电流：200ma。9.配置标准rs232通讯（有上位机软件），通过上位机对其进行操作。10.单机通过含20个键的小键盘操作，操作简单。
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由于不需要开关设计所需的电感，成本得以进一步降低；而且led灯的工作功耗远低于白炽灯，因此不需要开关驱动器。
led的开关取决于cmos兼容型pwm引脚（ad8240引脚3）上的数字电压。对于简单的开关控制，此电压可以是连续的；对于调光控制，此电压为pwm。pwm频率应低于500 hz，占空比范围从5%到100%。典型值为5%（行驶时）和95%（刹车时）。图2中，pwm频率由r1、r2和定时器a1的c1决定。脉冲周期为：
t = 0.693 （r1 + 2 r2） c1
当r1 = 49.9 kω、r2= 10 kω、c1 = 0.1 μf时，该周期为4.84 ms，或约为206 hz。
定时器a2将该信号转换为脉冲宽度调制信号，后者的占空比由r3、r4、r5和c2决定。脉冲宽度由下式决定：
脉冲宽度 = 1.1 rc2
其中r等于r5、r3和r5的并联电阻或者r4和r5的并联电阻，具体取决于开关位置。当r3 = 2.37 kω、r4 = 45.7 kω、r5 = 42.4 kω、c2 = 0.1 μf时，占空比为5%（开关在位置1）、50%（开关在位置2）或95%（开关在off位置）。
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