車用LED燈作為一種新型照明產(chǎn)品,憑借其體積小,、亮度高、能耗低,、壽命長,、環(huán)保等優(yōu)點,有效減少了更換頻率,、降低了維護成本,,在汽車產(chǎn)品上正逐漸替代傳統(tǒng),、低效的鹵素燈和氙氣燈,成為全球汽車照明市場的主流產(chǎn)品,。
與此同時,,隨著自動駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)等技術(shù)的普及,,汽車LED的應用場景也將進一步拓展,,為市場增長提供更多機會。目前汽車LED市場規(guī)模持續(xù)擴大,,主要產(chǎn)品類型包括LED車燈,、車內(nèi)照明、氛圍燈等,。其中,,LED車燈是目前應用非常廣泛的產(chǎn)品類型,包括前后大燈組,、霧燈等,。市場調(diào)研公司SkyQuest報告指出,預計未來幾年,,全球汽車LED市場規(guī)模將以年較高的復合增長率實現(xiàn)逐年增長,。
從出色的電源轉(zhuǎn)換效率到優(yōu)異的調(diào)光性能,ADI的汽車照明解決方案歷經(jīng)時間和市場的考驗,,助力工程師們充滿信心地應對各種挑戰(zhàn),,其主要優(yōu)勢如下:
-低EMI:近二十年來,ADI公司一直提供低EMI解決方案,,是低EMI功率解決方案領(lǐng)域的佼佼者,。ADI采用率先上市的Silent Switcher?技術(shù)(開發(fā)于2013年)、針對特定應用的調(diào)諧SSFM和創(chuàng)新開關(guān)技術(shù),,提供出色的EMI性能,。
-高效率:ADI的LED驅(qū)動器提供優(yōu)于同類產(chǎn)品的功率轉(zhuǎn)換效率。這一點對于空間受限的設計至關(guān)緊要,,以便于將LED驅(qū)動器安裝在大燈,、尾燈或側(cè)轉(zhuǎn)指示燈中非常靠近LED總成的位置,。高功率轉(zhuǎn)換效率可降低系統(tǒng)的熱預算,,因此在設計散熱器時具有更高的自由度,同時也減小了解決方案的總尺寸,。
-寬調(diào)光性能:ADI的LED驅(qū)動器具備優(yōu)于競爭產(chǎn)品的調(diào)光性能,。雖然其他產(chǎn)品給出高調(diào)光比規(guī)格,但相關(guān)參數(shù)通常是在理想條件或是特定工作條件下實現(xiàn)的,。ADI的LED驅(qū)動器通過外部和內(nèi)部PWM調(diào)光以及出色的模擬調(diào)光,,可在任何條件下提供指定的調(diào)光性能,。新一代的產(chǎn)品還支持將數(shù)字信號用于模擬調(diào)光。
-高可靠性:ADI的LED驅(qū)動器產(chǎn)品安裝在全球數(shù)百萬個外部和內(nèi)部汽車插座中,,從2010年到2020年,,交付的LED驅(qū)動器超過5億個。其中,,超過一半的產(chǎn)品部署于汽車應用,,專有的半導體工藝、晶圓級光學檢測,、X射線包裝檢查,,以及對所有功能和規(guī)格的全面測試,確保這些應用的故障率低于1 ppm,,這已超過行業(yè)標準,。
矩陣管理器
矩陣式LED大燈,即將LED光源進行矩陣式分區(qū)管理,。通過行車ECU控制每個LED光源的開關(guān)和亮度等,。與普通LED車燈相比,矩陣式管理器可以對光源的控制精確到某一指定的燈珠上,,而普通的LED燈只能對整租燈珠進行控制,,功能性和拓展性差。
汽車大燈的照明系統(tǒng)分為兩部分:上面的ECU控制系統(tǒng)包含了LED驅(qū)動部分,,連接著12伏汽車電池,;下面是LED控制燈板,該板包含矩陣管理器,,其功能是來控制LED的亮滅,,提供動態(tài)效果,可適用于前后照明的自適應駕駛光束,、順序轉(zhuǎn)彎,、歡迎動畫等功能。
ADI公司的外部照明LED驅(qū)動器和矩陣管理器融合了先進的開關(guān)技術(shù),、LED調(diào)光和安全特性,,旨在降低成本、解除設計限制,。這些解決方案可以幫助用戶減少降低開發(fā)難度加速產(chǎn)品上市,,讓照明設計師能夠?qū)W⒂谔剿髌囌彰鞯男阅堋⒚栏泻退囆g(shù)表現(xiàn),。
與ADI合作了三十多年的技術(shù)型授權(quán)代理商Excelpoint世健,,多年來基于ADI的產(chǎn)品和解決方案組合,打造了多個貼近客戶應用需求的解決方案,,并獲得了市場的認可,。針對ADI的矩陣管理器產(chǎn)品,世健資深工程師結(jié)合當前市場,,推薦適用于汽車前燈的12開關(guān)高亮度LED矩陣管理器——MAX25608,。
MAX25608單串最多串聯(lián)12個開關(guān),每串有兩個子串,、六個系列開關(guān),,配置靈活。該芯片具有12個獨立控制的N-MOSFET開關(guān),,額定電壓為14V,,導通電阻為0.06Ω,可提供高達1.6A的汽車照明電流,,單個電流源可用于為所有串聯(lián)的LED供電,。
打開和關(guān)閉每個LED上的旁路開關(guān),就可以調(diào)節(jié)各個LED,。該器件還可以在雙串應用中配置,,每串串聯(lián)六個開關(guān),每個開關(guān)可以串聯(lián)連接一個,、兩個或三個LED,。這些器件還允許并聯(lián)兩個開關(guān)以此旁路高電流LED。此外,,MAX25608還包括一個內(nèi)部電荷泵,,為LED旁路開關(guān)的柵極驅(qū)動提供電源。
MAX25608系列具有用于串行通信的串行接口(UART),,MAX25608/MAX25608C可用于全雙工應用,,MAX25608B可用于半雙工應用,例如CAN收發(fā)器,。MAX25608在電荷泵時鐘上使能擴頻,,MAX25608B/MAX25608C在電荷泵時鐘上禁用擴頻,每個開關(guān)都可以通過串行接口完全打開,、完全關(guān)閉或變暗,,帶或不帶淡入淡出轉(zhuǎn)換。
該系列具有開路LED保護以及通過串行接口報告開路和短路LED故障的功能,,并且均采用帶有裸露焊盤的28 TSSOP引腳封裝,。它還擁有強大的串行接口,卓越的PWM調(diào)光性能,,符合汽車AEC-Q100標準,,可用于汽車矩陣LED系統(tǒng)以及自適應遠光燈等。
靈活的拓撲LED驅(qū)動器
由于LED是電流特性敏感的半導體器件,在應用過程中需要對其進行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護,,從而就有了“LED驅(qū)動”的概念,。用LED作為顯示器或其他照明設備或背光源時需要對其進行恒流驅(qū)動,主要就是為了避免驅(qū)動電流超出最大額定值而影響其能效和可靠性,,而且還要獲得預期的亮度要求,,保證各個LED亮度、色度的一致性等,。
靈活的拓撲LED驅(qū)動器可以為汽車的前照明系統(tǒng),、遠光燈、近光燈,、日間行車燈,、凈空燈以及轉(zhuǎn)彎燈等提供合適的恒流源。市場上客戶對驅(qū)動器的要求非常高,,設計一款好的電源必須要綜合考慮效率轉(zhuǎn)換,、有效功率、恒流精度,、電源壽命,、電磁兼容等因素,因為LED驅(qū)動器在照明系統(tǒng)中擁有舉足輕重的地位,。
Excelpoint世健的工程師對比發(fā)現(xiàn),,ADI公司的MAX20090是汽車級高電壓、高亮度LED驅(qū)動器,,適合汽車前燈應用,,例如遠光燈、近光燈,、日間行車燈(DRL),、轉(zhuǎn)向燈、霧燈及其它LED燈,,器件利用5V至65V較寬輸入電壓范圍驅(qū)動LED燈串,,最大輸出電壓為65V,通過集成節(jié)省空間和成本,。
器件檢測LED燈串高邊的輸出電流,。支持升壓、降壓,、SEPIC模式配置,,還支持可編程開關(guān)頻率(200kHz至2.2MHz)、擴頻調(diào)制減少EMI噪聲等,,靈活的結(jié)構(gòu)使設計優(yōu)化簡便,。
PWM輸入提供高達1000:1的LED調(diào)光比,ICTRL輸入提供控制器附加模擬調(diào)光能力。MAX20090采用節(jié)省空間(4mm×4mm)的20引腳TQFN封裝,、側(cè)邊防潮TQFN封裝或TSSOP封裝,。通過故障標識實現(xiàn)短路、過壓和熱保護等故障診斷,,并支持-40°C至+125°C的寬泛工作溫度范圍,,擁有汽車級特性和魯棒性提高系統(tǒng)可靠性,。
降壓LED驅(qū)動器
降壓LED驅(qū)動器通過高于LED串總電壓的電壓來調(diào)節(jié)LED串中的電流,,通過低電阻開關(guān)和出色的開關(guān)控制實現(xiàn)高效率,在整個模擬調(diào)光范圍內(nèi)提供高精度獲得出色的EMI,,還可以短接到系統(tǒng)地確保安全,,輕松適應矩陣或動畫應用,比如駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS),、平視顯示器,、示廓燈(CLL)以及前后照明系統(tǒng)等。
對此,,Excelpoint世健推薦一款高性能,、小尺寸、高效的降壓LED驅(qū)動器MAX2005x,,可以有效簡化汽車和通用照明設計,。MAX20050-MAX20053是適合汽車外部照明應用的高亮度LED(HB LED)驅(qū)動器,由完全同步的降壓轉(zhuǎn)換器和集成式MOSFET組成,,可以使用少量外部組件驅(qū)動電流高達2A的LED串聯(lián)燈串,。
該系列通過AEC-Q100認證,擁有汽車級品質(zhì),,4.5V至65V寬輸入電源電壓范圍支持極端條件下的汽車冷啟動和負載突降操作,。高低兩個開關(guān)頻率選項(400kHz或2.1MHz)為設計人員提供了優(yōu)化解決方案尺寸或效率的靈活性,同時避免在AM頻段內(nèi)產(chǎn)生干擾,,擴頻為設計人員提供了更多選項,,有助于從系統(tǒng)層面降低EMI。
-MAX20050/ MAX20052利用內(nèi)部環(huán)路補償盡可能減少組件數(shù)量,,-MAX20051/MAX20053/MAX20053D則利用外部補償來實現(xiàn)充分的靈活性,。-MAX20050/MAX20051的內(nèi)部開關(guān)頻率為400kHz,MAX20052/MAX20053的內(nèi)部開關(guān)頻率則為2.1MHz,,MAX20051B的擴頻已禁用,。
高邊電流調(diào)節(jié)意味著只需要與LED燈串進行單一連接,燈串接地可以就地完成,。除了PWM調(diào)光之外,,該芯片還可以使用REFI引腳進行模擬調(diào)光。滿量程電流調(diào)節(jié)精度為±2.5%,10%滿量程電流調(diào)節(jié)精度為±8%,;5V/10mA LDO輸出可用于偏置其他電路,。
MAX2005x的故障保護機制包括輸出過載、短路和器件過溫保護,,額定工作溫度范圍為-40°C至+125°C,,并采用帶裸露焊盤的散熱增強型12引腳(3mm x 3mm)TDFN、14引腳(5mm x 4.4mm)TSSOP和24引腳(4mm x 4mm)TQFN封裝,。
總結(jié)
綜上所述,,Excelpoint世健認為,ADI公司的汽車LED照明產(chǎn)品和解決方案為汽車LED照明行業(yè)提供了豐富的靈活和高性能發(fā)展趨勢,,同時,,也為市場未來的技術(shù)創(chuàng)新提供了基礎,能幫助市場更好地迎接各類挑戰(zhàn),。
關(guān)于世健——亞太區(qū)領(lǐng)先的元器件授權(quán)代理商
世健是完整解決方案的供應商,,為亞洲電子廠商包括原設備生產(chǎn)商(OEM)、原設計生產(chǎn)商(ODM)和電子制造服務提供商(EMS)提供優(yōu)質(zhì)的元器件,、工程設計及供應鏈管理服務,。多次被權(quán)威雜志和行業(yè)機構(gòu)列入全球領(lǐng)先分銷商榜單。
世健與供應商及電子廠商緊密協(xié)作,,為新的科技與趨勢作出定位,,并幫助客戶把這些最先進的科技揉合于他們的產(chǎn)品當中。世健分別在新加坡,、中國及越南設有研發(fā)中心,,專業(yè)的研發(fā)團隊不斷創(chuàng)造新的解決方案,幫助客戶提高成本效益并縮短產(chǎn)品上市時間,。世健研發(fā)的完整解決方案及參考設計可應用于工業(yè),、無線通信及消費電子等領(lǐng)域。
世健擁有超過35年歷史,、逾700名員工,,業(yè)務擴展至亞太區(qū)的49個城市和地區(qū),遍及新加坡,、馬來西亞,、泰國、越南,、中國,、印度、印度尼西亞,、菲律賓及澳大利亞等十多個國家,。1993年,,世健在香港設立區(qū)域總部——世健系統(tǒng)(香港)有限公司,正式開始發(fā)展中國業(yè)務,。目前,,世健在中國擁有十多家分公司和辦事處,遍及中國主要大中型城市,。憑借專業(yè)的研發(fā)團隊,、頂尖的現(xiàn)場應用支持以及豐富的市場經(jīng)驗,世健在中國業(yè)內(nèi)享有領(lǐng)先地位,。