基于Infineon TLF51801的恒壓大電流驅(qū)動在氛圍燈領域的應用方案

隨著技術的發(fā)展，LED在汽車照明中的應用日漸增多，車內(nèi)照明和剎車燈、應急燈、日行燈等方面的應用已經(jīng)起得了顯著的成效，LED在整車內(nèi)外部照明光源的比重已經(jīng)超過了80%。隨著LED照明技術的快速發(fā)展和成本的逐步下降，LED在車內(nèi)的應用領域和應用方法也在不斷更新突破，比如說室內(nèi)氛圍燈和貫穿式尾燈。   氛圍燈作為一種新型燈種在汽車中的使用引起了廣大消費者的關注，單色的氛圍照明燈早在2000年開始應用，比如寶馬使用的橙色，極具典型，而最初氛圍照明燈并不作為功能性光源，在2010年前后，靜態(tài)氛圍燈逐步開始受到青睞，用以營造品牌效應所特有的氛圍，目前氛圍照明逐漸成為市場的新寵，全色彩的氛圍照明成為了流行趨勢，使得設計者可以利用并營造不同情景，未來市場對于動態(tài)照明效果將更為追捧。而要達到這樣的效果燈珠數(shù)量必然要求越來越多，那么大電流的需求也越來越受到重視。   品佳集團一直致力于汽車行業(yè)產(chǎn)品方案的設計與推廣，為此，我們推出英飛凌的汽車氛圍燈驅(qū)動電源的解決方案。本方案是基于英飛凌的驅(qū)動 IC TLF51801來設計，TLF51801芯片是10A同步降壓控制器，最大支持10A的電流輸出，能夠很好滿足目前氛圍燈數(shù)量多，流要求大，響應快的特點。 

硬件設計：

MCU Board：使用 NXP S32K144 作為 Lighting ECU Microcontroller，一方面通過 CAN 總線與 BCM 或其它 ECU 連接，另一方面通過IO口和OSRAM的SMART RGB通信。S32K144內(nèi)置庫文件包含有SMART RGB LED的驅(qū)動程序，方便客戶調(diào)用。

· ARM Cortex-M4 up to112Mhz；

· Flash/RAM-512 KB / 64KB；

· 豐富的外設資源： 4 × 16bit timer、1 × 32bit LP timer、RTC、4 x LPSPI(with 1 emulated SPI by Flex IO)、4 x LPUART、 3 x FlexCAN 、2 x16（12-bit）ADC;

· Function Safety ASIL-B

SMART RGB Board：使用 OSRAM的 smart rgb 燈珠來做氛圍燈陣列：

· 電路設計簡單，總共只有四條線，大幅度降低了系統(tǒng)成本；

· 基于2 Mbit/s 通訊的EMI可靠性設計，MCU和smart rgb LED之間采用雙向差分通訊，延遲時間短；

· RGB LED、LED驅(qū)動，通訊接口 集成到單個封裝里；

· 實現(xiàn)自動溫度補償、自診斷功能，MCU可以單獨診斷LED的溫度和損壞；

· 最多支持4096顆LED，每個模塊都擁有自己的LED校準數(shù)據(jù),  沒有顏色和亮度分檔，不需要校準；

Power Board：使用英飛凌的電源 IC TLF51801來設計，該芯片是同步降壓拓撲架構，效率高，最高支持5V/10A電壓輸出：

· 通過MOS內(nèi)部RDS或外部并聯(lián)電阻進行限流設定；

· 輸入電壓欠壓鎖止；

· 輸出電壓可調(diào)，±2%精度；

· 最大占空比高于99%；

· 低靜態(tài)電流(<2μA)；

· 軟啟動功能；

· 滿足車規(guī)要求。

軟件調(diào)試界面：

?場景應用圖

?產(chǎn)品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優(yōu)勢

1：基于S32K144的控制板內(nèi)置庫文件包含有SMART RGB LED的驅(qū)動程序，方便客戶調(diào)用，簡化開發(fā)時間；

2：POWER BOARD與MCU BOARD直插連接，MCU的IO口引出設計，方便客戶應用；

3：一路電源輸入，供給三個DEMO BOARD使用，同時三路電源內(nèi)部獨立，無互相干擾；

4：燈板模塊化設計，可根據(jù)客戶需求，自由級聯(lián)；

?方案規(guī)格

1：方案采用模塊化設計，分為三個部分 MCU Board、Power Board、SMART RGB Board，方便客戶進行拆解式開發(fā)；

2 : 10PCS LED燈珠作來一個燈板，可多個燈板直插級聯(lián)，多達4096PCS燈珠；

3：輸出電流： 5A (MAX 10A)；

4 : 滿足車規(guī)要求。