汽車LED照明解決方案的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)
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除了短路條件以外，LCM還需具備檢測(cè)LED故障的能力。其中包括檢測(cè)LED的開(kāi)路故障和短路故障。LED串中的單個(gè)LED發(fā)生開(kāi)路故障時(shí)，檢測(cè)起來(lái)相對(duì)容易，但短路故障的檢測(cè)更具挑戰(zhàn)性。單個(gè)LED正向電壓的內(nèi)在擴(kuò)散性在較長(zhǎng)LED串中積聚時(shí)，會(huì)變得非常明顯。這增加了檢測(cè)短路發(fā)生時(shí)間的難度。當(dāng)LCM檢測(cè)到故障LED時(shí)，可能同時(shí)需要將診斷信號(hào)發(fā)回車身控制模塊，以便提醒駕駛員。
這就需要采用燈光控制模塊，以便提供所有上述功能，同時(shí)達(dá)到汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求。這就意味著，該模塊和相關(guān)組件必須通過(guò)符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的汽車認(rèn)證。汽車照明被認(rèn)為是一種事關(guān)安全的重要功能，因此，其可靠性是重中之重。
驅(qū)動(dòng)器IC解決方案
從上述各項(xiàng)要求可以看出，挑戰(zhàn)在于如何設(shè)計(jì)一種解決方案，能在降低系統(tǒng)成本的同時(shí)提供所需的功能、靈活性、系統(tǒng)可靠性和集成度。
一種可能的解決方案是采用恩智浦半導(dǎo)體提供的ASL1010PTK驅(qū)動(dòng)器IC。ASL1010PTK驅(qū)動(dòng)器IC集成了汽車LED燈必需的核心功能，是一種緊湊型一體化解決方案，且無(wú)需增添額外部件。對(duì)于LED模塊設(shè)計(jì)而言，有利于降低成本、增強(qiáng)美感、提高可靠性。
此外，這一系統(tǒng)解決方案具有極高的靈活性，不受汽車平臺(tái)和LED配置的限制，而且無(wú)需重新設(shè)計(jì)PCB電路板。集成式設(shè)計(jì)免除了不同平臺(tái)的冗余功能以及對(duì)外置微控制器的需要，從而將系統(tǒng)成本控制在較低水平。
ASL1010PTK驅(qū)動(dòng)器IC采用降壓/升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用標(biāo)準(zhǔn)汽車電池電壓即可安全驅(qū)動(dòng)多達(dá)20個(gè)LED燈；輸出電壓極其靈活，范圍為6V至60V，支持目前市場(chǎng)上的各類LED，非常適合驅(qū)動(dòng)汽車應(yīng)用中的高亮度LED。
圖2中的示意圖展示了一種驅(qū)動(dòng)器電路的典型基準(zhǔn)電壓設(shè)計(jì)。
圖2：典型應(yīng)用示意圖(采用面向汽車前部照明的ASL1010PTK)。
由于驅(qū)動(dòng)器IC集成度很高，因此應(yīng)用設(shè)計(jì)在只需極少的外部組件的同時(shí)，還能維持系統(tǒng)的靈活性。在圖2所示的應(yīng)用示意圖中，通過(guò)少量組件就實(shí)現(xiàn)了溫度反饋功能，可控制LED的溫度和性能；故障檢測(cè)功能，可在LED出現(xiàn)故障時(shí)提供反饋；短路保護(hù)功能，使LED和驅(qū)動(dòng)器IC免受電池和地引腳短路影響；靈活的電流選擇和PWM編程功能；可調(diào)LED內(nèi)部PWM產(chǎn)生功能，允許同一LED燈同時(shí)用作日間行駛燈和停車燈。LED欠壓和過(guò)壓保護(hù)。
借助這款尺寸小、散熱性能良好的器件(HVSON14)，驅(qū)動(dòng)器IC可為L(zhǎng)ED串提供最高1A的電流。由于采用了高精度的集成電流源，該驅(qū)動(dòng)器IC可以有效消除任何LED紋波電流，無(wú)需添加額外的外部組件。
本文小結(jié)
近年來(lái)，LED在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用呈大幅增長(zhǎng)之勢(shì)，究其原因在于LED具有無(wú)與倫比的設(shè)計(jì)靈活性、更長(zhǎng)的使用壽命和更低的功耗水平。LED本身的性能也得到了大幅提升，增加了其在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的可用性。
隨著LED應(yīng)用的不斷增多，我們還需要一種更加高效、更加穩(wěn)健、更具成本優(yōu)勢(shì)的電子器件和驅(qū)動(dòng)器IC，以便使LED的優(yōu)勢(shì)在汽車應(yīng)用中得到充分發(fā)揮。
基于一種通用型LED照明系統(tǒng)架構(gòu)，我們探討了電子控制裝置需要的特性，其中包括LED散熱管理、驅(qū)動(dòng)不同LED配置的靈活性以及具有成本優(yōu)勢(shì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
為了滿足這些不同的要求，我們提出了一種完全集成且非常靈活的汽車LED驅(qū)動(dòng)器IC解決方案。ASL1010PTK為電路的設(shè)計(jì)提供了極大的便利，將外部組件的數(shù)量減至最少，同時(shí)還能提供驅(qū)動(dòng)汽車LED所需要的必要功能，并可在系統(tǒng)層次維持較大的靈活性。
評(píng)論