汽車(chē)照明應用典型LED驅動(dòng)器方案探討
表1:安森美半導體應用于汽車(chē)LED照明的開(kāi)關(guān)穩壓器產(chǎn)品
在降壓開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器方面,包括NCV8842、NCV8843及NCV51411等產(chǎn)品,適合于車(chē)身/遠程信息系統等應用。NCV8842/3是帶同步功能的1.5 A、170/340 kHz降壓驅動(dòng)器,支持4.5 V至40 V輸入電壓,而輸出電壓可從1.27 V開(kāi)始編程設定。同步引腳功能用于改善EMI性能。NCV5141x(如NCV51411及NCV51413)是CS5141x針對汽車(chē)應用的版本,提供高能效,在9到15 V輸入電壓條件下,以700 mA電流驅動(dòng)2顆正向壓降為3.5 V LED的能效基本高于85%。另一款支持4.5至45 V輸入電壓的汽車(chē)級同步降壓控制器甚至在寬負載電流條件下提供高于93%的能效,且在休眠模式下的最大靜態(tài)電流僅為1μA。
此外,安森美半導體還提供多款能用于汽車(chē)LED照明的多拓撲結構開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器,包括NCV33063AV、NCV3065及NCV3163等。其中,NCV33063AV和NCV3065均支持最大1.5 A電流,能夠配置為降壓、升壓、SEPIC或降壓-升壓等拓撲結構,適合汽車(chē)內部照明應用。NCV3065亦可用于內部照明,針對的是對成本非常敏感的應用,如果要求更高電流,還能配置為控制器。NCV3163則是一款最大電流3.4 A的單片開(kāi)關(guān)穩壓器,使系統設計人員能夠以最小數量的外部元件應用降壓、升壓或降壓-升壓(電壓反轉)拓撲結構。
4)針對前照燈及組合尾燈等應用的高集成度照明管理IC
汽車(chē)的前照燈包括不同細分領(lǐng)域,如日間行車(chē)燈(DRL)、近光及遠光燈、信號燈和霧燈等。前照燈中最早應用LED的是日前行車(chē)燈。而隨著(zhù)高亮度LED的成本持續降低及性能持續提升,越來(lái)越多的新車(chē)設計正更廣泛地將LED用于其它前照燈領(lǐng)域,如近光及遠光燈、信號燈及霧燈等,甚至利用LED提供光束整形、路面聚光(motorway spot)等新興功能。
一般而言,汽車(chē)前照燈要求支持從單個(gè)LED到多串LED,電壓可高達60 V;此外,還要求支持脈寬調制(PWM)調光(如用于示廓燈)、高集成度、高能效、LED串低電磁輻射、集成診斷及通信接口等。安森美半導體針對LED汽車(chē)前照燈系統開(kāi)發(fā)了NCV78663電源鎮流器及雙LED驅動(dòng)器。NCV78663是先進(jìn)的高可靠性、高能效的系統級芯片(SoC) LED驅動(dòng)器,支持達2 A電流,提供高于90%的總能效,驅動(dòng)高達60 V電壓的多串LED,能以PWM調光維持色溫及控制平均電流,使設計人員能夠以一顆高集成度的SoC控制遠光燈及近光燈、日間行車(chē)燈、轉向指示燈及霧燈,所需外部元件極少。這器件通過(guò)SPI接口與外部微控制器通信,在上電后動(dòng)態(tài)地控制系統參數、檢測LED工作狀態(tài)并反饋診斷信息。圖5顯示的是NCV78663在先進(jìn)的汽車(chē)前照燈應用中的電路圖。
圖5:a) 汽車(chē)LED前照燈應用圖例; b)基于NCV78663的汽車(chē)LED前照燈應用電路圖
圖6:a) LED組合尾燈圖例;b)NCV7680在LED組合尾燈中的應用電路圖
總結:
隨著(zhù)LED性能不斷提升性能及成本不斷降低,在汽車(chē)內部及外部照明中的應用領(lǐng)域越來(lái)越寬。設計人員需要針對具體應用選擇適合的LED驅動(dòng)器方案,如線(xiàn)性恒流穩流器、線(xiàn)性穩壓器或開(kāi)關(guān)穩壓器等。安森美半導體身為應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商,提供應用于汽車(chē)照明、通過(guò)AEC Q100認證、涵蓋從低電流到大電流的完整LED驅動(dòng)器產(chǎn)品線(xiàn),其中還包括新近推出的系列高集成度、高能效的照明管理集成電路,方便設計人員根據具體應用要求,選擇適合的汽車(chē)LED驅動(dòng)器解決方案。
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