LED 在汽车应用（比如：车头灯、日间行车灯、刹车灯和客舱照明灯）中的使用受限于 LED 驱动器，LED 驱动器用于向 LED 供电，并使其免受电压或电流波动影响。这些驱动器主要由低压差 (LDO) 直流线性稳压器供电，这是一种简单、经济的方式去调节从高电压输入供电的输出电压。但 LDO 无法支持高流明车头灯和行车灯的功率需求。LED 环境中的环境温度通常可达到且往往会超过 + 125 °C。此外，这项技术还存在另一个问题，LED 和驱动器的高成本限制了其在豪华车辆中的使用。
目前，我们正在使用能够以更低成本提供更高冷光和更高能量效率的电子元器件来开发先进的 LED 驱动器。目前使用的元器件成本通常只有五年前的几分之一。新技术的运行成本约为卤素灯或氙气灯的一半。但其最重要的特点就是灵活性和“酷酷”的外观，这可以强化车辆的设计，并增加客户的需求。这些产品使制造商开发出的 LED 车头灯集群具有更高的功率，能够在更小的占用空间和更高的电流下表现良好。特定的电感器支持更先进的 LED 驱动器设计，能够处理更高的电压和更广泛的大功率 LED，而此类 LED 能够运行“可动式头灯”和调光功能，从而提高道路安全。
伊顿提供各种技术先进的电感器，可处理更高温度（最高 + 155℃）和更高功率密度。使用新型电感器可以减少多达一半的占用面积。常用的电感器需要占用板上 12.5 mm x 12.5 mm 的空间。目前的版本只需要 8 mm x 8.5 mm 占用面积，而性能与几年前相当。这种价格优势为经销商向制造商销售产品创造了大量机会。这些应用变得越来越复杂，同时朝着每辆汽车的 LED 驱动器远超过两个或三个的趋势发展。如今，实现每个电路板 20 个电感器、每辆车 40 个功率电感器的全 LED 照明解决方案并非不切实际。应当注意的是，本文档中讨论的解决方案并不是大宗商品。它们必须设计到各种汽车应用中。为成功优化它们的设计，LED 设计人员需要获得来自供应商、分销商和伊顿的强有力支持。
单端初级电感器转换器 (SEPIC) 允许输出电压大于、小于或等于直流到直流转换的输入电压。
典型的汽车应用包括日间行车灯 (DRL) 和最近的全 LED 前照灯，它使用单个 SEPIC 驱动器电路支持所有照明选项，包括低光束、高光束、雾灯和转向指示灯。此单个电路能够根据开启的光功能实际数量输出最佳 LED 驱动器电压和电流。伊顿现成的 AEC-Q200 Grade1 耦合电感器（DRAQ 系列）可为高达 40 W 的 SEPIC 驱动器供电，这足以驱动标准 LED 前照灯。SEPIC 驱动器使普通民众也能买得起全 LED 前照灯，而不仅限于豪华汽车司机。
图 1.
SEPIC 电路
Boost 和 Buck 电路用于最复杂的 LED 前照灯，可提供足够的功率来驱动多种光功能（每颗灯高达 120 W）。此类型的电路拓扑包含一个强大的 Boost 转换器，通常会将电池电压提升到最高 60 V。然后，这个提升的电压会降低到所需的电压电平，以便为前照灯的不同 LED 串供电。
不同的灯串可能由统一的 LED 的矩阵（通常为 32-1024 个像素）或电源 LED 串和一些独立的电源 LED 组成。这些复杂的前照灯装置可以根据高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 感知的以下因素来控制灯光强度：道路状况、行驶速度、方向盘位置和即将出现的交通情况。无论白天还是夜晚行车，复杂的 LED 驱动器都会自动调整灯光强度和聚焦，以增强道路安全性。
一些激光 LED 二极管可以照亮远达 600 米的地方，从而允许在晚上高速行驶。这些驱动器需要高功率密度的耐用电感器（每颗灯使用 10-20 个），以正确管理各种电压和电流要求。在选择元器件时，务必选择高效、耐高温、散热能力强和在所有环境温度下（从 -40 °C 到 +125 °C）都能稳定工作的元器件。伊顿 HCM(1)A 电感器产品线专为应对这一挑战而设计，并提供各种电感和尺寸选项。
图 2.
Boost 和 Buck 电路
对制造商而言，至关重要的是与能够提供汽车级高功率电感器的供应商合作，此类电感器电磁干扰 (EMI) 低、工作温度高，这对于实现高效的直流到直流转换很重要。这些耐用电感器设计用于承受恶劣的环境、电气和机械状况。许多最近的应用要求电感器在 -40 °C 至 +155 °C 的温度下工作，这意味着它们要在整个温度范围内表现出相同的电感滚降特性。紧密热耦合可确保在高电流状况下有效散热。利用各种尺寸和更高的电感值，汽车设计师可以运行驱动多个高功率 LED 阵列（用于前照灯和日间行车灯）所需的更高电压。
随着车载电子元器件数量的快速增长，保持低 EMI 至关重要。建议对电感器进行磁屏蔽，使其适用于汽车中的几乎所有应用场合。这为汽车工程师带来设计上的灵活性。此外，这些电感器应符合 AEC-Q200 Grade-1 标准，并适合在高达 +165 °C 的温度下运行，从而适用于发动机舱应用场合，包括电机、泵和发动机控制模块以及照明主体和安全系统。
DRA
DRA 采用久经考验的技术，仍然是当今市场上最高效的解决方案。基于高温铁氧体的 DRA 具有最低的 DCR、高 lsat 电流和增强的耐冲击和振动性能，并针对峰值电流工作进行了优化。DRA 具有屏蔽的鼓芯结构，成品可支持高达 1000 uH 的电感。这使得该电感器非常适合大多数汽车应用，包括 LED 照明、传动系控制模块 (PCU)、发动机控制单元 (ECU)、变速箱控制单元 (TCU) 和混合动力电动汽车 (HEV) 逆变器控制器/充电器。
DRAQ
DRAQ 电感器具有两个紧密耦合的绕组（绕组隔离电压为 200 VAC），以及增强的耐冲击和振动性能，并针对最佳峰值电流工作进行了优化。DRAQ 设计为在 +125 °C 的环境温度下工作（总工作温度为 +165 °C）。典型应用包括 LED DRL、ADAS、信息娱乐、雷达电源和任何 SEPIC 转换器。
HCM(1)A
伊顿的 HCM(1)A 高功率密度电感器具有比其他铁粉解决方案更低的铁心损耗。它还具有更高的 Isat、更低的 DCR 和软滚降特性。使用 HCM(1)A 电感器而不是 DRA 有助于将所需的 PCB 占用空间减半，因为 HCM(1)A 具有更高的功率密度，并且在所有温度下都表现稳定，从而在高温工作时无需降额（使用铁氧体电感器时降额是常见做法）。它采用磁屏蔽设计，可减少 EMI。HCMA 在 +85 °C 的环境温度下工作，HCM1A 在 +125 °C 的环境温度下工作，最高总温度分别为 +125 °C 和 +155 °C。可以选择外表面全涂覆，以便在恶劣环境下提供 100% 的腐蚀保护。常见应用场合包括 ECU、信息娱乐系统、TCU、LED 照明、水泵/燃料泵/油泵、发动机冷却风扇和 HVAC 装置。
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