本文介绍两款汽车电子驱动电路的设计：一款用于驱动多串 LED 信号灯的线性 LED 驱动器电路，另一款用于自适应前照灯系统（AFS）的微步步进电机驱动器电路。

一、信号灯用线性 LED 驱动器电路

本设计介绍一款线性 LED 驱动方案，用于驱动 6 串 LED 信号灯，每串包含 4 只串联 LED。每串 LED 负载具有独立的阳极接点，阴极连接在一起。该电路采用汽车电池供电，最低电压为 10 V、最高电压为 28 V，能够为每串 LED 提供 350 mA 电流。由于使用共阴极架构，检流电阻必须放置在 LED 串的阳极端；LED 驱动器（MAX16836）电流检测输入端的最大共模电压限制在 4 V，因此检流电阻两端的电压必须经过电平转换、以地为参考，才能符合驱动器的要求。电路中用一对 PNP 晶体管把 LED 检流电阻上的电压转换成以 GND 为参考的电压，送入 MAX16836 的电流检测引脚，相关电阻 R1、R2、R3 和 R4（电路图中 U1 部分）可按相应公式计算取值。驱动器设计原理如图 1 所示。

图 1　驱动器设计原理图

当 LED 串的电压处于最小值（7.6 V）而输入电压处于最大值（28 V）时，LED 驱动电路功耗最大，大于 7 W，仅靠电路板散热很难耗散如此大的热量，因此在高输入电压情况下必须使用低占空比（低至 25%）的调光信号驱动调光输入，以降低驱动器的功耗。

二、汽车自适应前照灯系统的步进电机驱动电路

由于机械结构的限制，自适应前照灯系统（AFS）应用中的步进电机有时可能会堵转。一旦电机堵转，电子控制单元（ECU）将失去前照灯位置的跟踪信息并作出不恰当的反应，产生严重的安全问题，因此 AFS 应用中堵转检测必不可少。通常可以通过电机的反电动势（BEMF）判断电机是否堵转，而 BEMF 随电机速度、负载及供电电压的不同而变化。传统的步进电机驱动芯片无 BEMF 输出，但包含内置堵转检测算法，用户只能在寄存器里设定固定的堵转认定临界值，这意味着在真实道路条件下所有设定值都必须在工作之前“离线”预设，而不能适配真实工作条件。NCV70522 微步步进电机驱动器通过 SLA 引脚提供 BEMF 输出，能够实时进行停转检测计算，并根据不同条件调节检测等级。

NCV70522 是一款用于双极型步进电机的微步步进电机驱动器，它通过 I/O 引脚及 SPI 接口连接至外部微控制器，输出电流有多种选择。该器件根据“NXT”输入引脚上的脉冲信号以及方向寄存器［DIRCTRL］或“DIR”输入引脚的状态转动下一个微步，提供从满步到 32 微步的细分、由 SPI 寄存器 SM［2:0］选择的 7 种步进模式。它包含 SLA 输出，可用于堵转检测算法以及根据电机 BEMF 调节转矩和计算速度。典型应用电路如图 2 所示。

图 2　NCV70522 典型应用电路

系统上电时，微控制器完成初始化，NCV70522 复位；这些动作完成时，线圈电流及步进模式将被设定，随后电机驱动器启用，NXT 脉冲被发送以实现电机转动。电机转速等于 NXT 脉冲频率乘以步进细分模式的倍率。