一、LED汽车前大灯遇到问题、分析和解决

问题1:
  当电源电压增大时,LED等闪烁,而且电源电压增大的越多闪烁的频率越低。

原因分析:
  电源电压从12V升高到24V过程中,开关MOS管的Vds增大,Qg增大,Ichange增大。也就是说MG20U201的GATE输出电流过大,超过其内部电源所能提供的最大电流0.7mA。
  由于驱动MOS管消耗掉MG20U201内部电源过多的电流,导致它工作一段时间(几十ms)电源电压就下降到极限值--正常工作的最小电压,MG201201开始断电停止工作,MOS管也停止消耗它的电流,LED灯熄灭。 MG20U201开始恢复它的电压,一旦达到正常工作电压的稳定值,它又开始工作,LED灯又被点亮。

解决方法:
  在MG20U201的电源上加一个上拉电阻(4.7KΩ),从而增大它GATE端的驱动电流。
  (Vindc-5.6V)/Rp + 0.7mA >= Fs*Qg

问题2:

  当用STD25NF10作为开关mos管时,栅极产生震荡,震荡频率在MHz级别。

原因分析:

  PCB板在设计时,从MG20U201的GATE端到MOS管的栅极之间的线路太长,导致线路电感太大。又加上STD25NF10的Ciss太大,导致自激震荡频率比较低,容易产生震荡。

解决办法:
  在MG20U201的GATE端到MOS管的栅极之间加一个51Ω的电阻,减慢电压的上升速度,使电压上升更平滑,尽量消除自激震荡。

二、LED汽车前大灯参数

电源电压12V条件下:

电源电流: 2.1A
LED灯总电流: 2.9A
2盏LED灯串联电压: 7.1V
工作效率: 81%
MOS管损耗: <=4.5W

三、LED汽车前大灯收获
1、效率越高,意味着损耗越小,稳定性也会提高,但是要注意成本
2、电感在MOS管关断的时候(Rosc=240K,关断时间5us),给LED电路继续供电,电感的取值应该使LED电流在MOS管关断的时候电流不降低太多
3、电源电压12V时,MG20U201工作在"constan off time"模式,控制电流平均值为2.9A:固定断电时间为5us,开通时间为9us,周期为14us,Fs=71428Hz。
4、增大MOS管栅极充放电电流,可以减小MOS管的Tr(Rise time)和Tf(Fall time),从而降低MOS管的开关损耗。

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