《電子技術(shù)應(yīng)用》
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汽車尾燈的新寵—E522.49

2020-12-14
來源:ZLG立功科技·致遠電子

隨著技術(shù)進步,,汽車尾部照明系統(tǒng)已得到極大的發(fā)展,為適應(yīng)市場中對尾燈功能與個性化的需求,。導致了更復雜的LED 驅(qū)動系統(tǒng),,現(xiàn)有的燈驅(qū)芯片不適應(yīng)當前的電子電氣系統(tǒng),為此專注汽車市場三十年的ELMOS公司推出了適應(yīng)市場新需求的E522.49芯片:

一,、E522.49芯片結(jié)構(gòu)與特點

圖片2.png

l 快速的差分總線接口,,用于動態(tài)LED控制

l 設(shè)備和LED電源電壓范圍為5V至40V

l 16個具有10位分辨率的PWM發(fā)生器

l 16個可編程LED驅(qū)動器,最大電流100mA

l 直接PWM輸入

l 10位ADC,,用于LED開路,,短路和系統(tǒng)診斷

l 功能安全ASIL-B等級

二,、E522.49可以解決尾燈設(shè)計的那些難點呢?

1. 熱管理

 

圖片3.png

汽車燈電路需要在高達 85°C 的環(huán)境溫度下工作,。該最高溫度包括由封閉式燈內(nèi)的自發(fā)熱引起的殼體內(nèi)溫度升高,。高環(huán)境溫度向 LED 后燈提出了兩項挑戰(zhàn):控制 LED和 LED 驅(qū)動器的結(jié)溫。但是由于LED與驅(qū)動器封裝大小是一定的,,所以芯片的熱耗散功率也是一定的,,因此熱管理變得十分重要。

為了解決熱管理問題E522.49可采取上圖中的電路,,將功耗成比例的分配到偶數(shù)通道的熱耗散電阻來避免PCB上出現(xiàn)局部過熱點,。在這個獨特的方案中功耗一部分通過芯片本身耗散,另外一部分則由外部器件耗散,,相比傳統(tǒng)燈驅(qū)可為客戶帶來更多的設(shè)計余量,,解決了熱量分布問題。

2. EMI 兼容性

 

圖片4.png

雖然大多數(shù)現(xiàn)有的后燈使用微控制器通用輸入/輸出或簡單的接口(如I2C),,但是,,當燈設(shè)計涵蓋整個汽車尾部時,這些簡單的接口架構(gòu)可能無法滿足更大后燈的需求,。這些系統(tǒng)中的通信接口必須符合 EMC 標準,,同時還要不引入通信錯誤。但眾所周知I2C總線對時序要求嚴格,,且會產(chǎn)生嚴重的EMC問題,,特別是新能源汽車普及化的今天,采用傳統(tǒng)的串行通信顯然已不符合市場的需要,。

為了解決此問題,,E522.49通過使用業(yè)界通用 CAN 物理層,基于UART的靈活導線接口可輕松實現(xiàn)長距離的板間通信,,提升性能的同時而不會影響 EMC 性能,。

3. 動畫趨勢

后燈中的動畫可以實現(xiàn)靈活的樣式以及個性化(例如歡迎消息)。新的設(shè)計采用復雜的動畫,,后燈設(shè)計正在從控制 LED 串轉(zhuǎn)變?yōu)楠毩Ⅱ?qū)動各個LED 像素,。 而此功能只用使用單一器件完成,E522.49的16通道可以輕松實現(xiàn)LED 串控制向獨立像素控制的轉(zhuǎn)變,。

4. 故障診斷

車燈必須在其使用壽命期間滿足其照明輸出法規(guī)要求,。盡管 LED 的預期壽命比車輛的最大運行時間長得多,但 LED 仍然容易受到隨機故障的影響,。多達 80% 的隨機 LED 故障是開路故障,,而不到 20% 是短路故障。盡管檢測單串 LED 中的 LED 開路相對簡單,,但檢測單個 LED 短路可能不那么容易,。E522.49內(nèi)部有16通道的ADC,,可輕松實現(xiàn)單燈級別的開路短路故障檢測。

5. 功能安全

一般來說車燈產(chǎn)品的安全要求等級為ASIL B,,目前市場上幾乎看不到支持功能安全的燈驅(qū)芯片,,而ELMOS E522.49的開發(fā)基于已通過ISO認證的ISO 26262流程。


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