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如何用1枚芯片安全点亮车载LED

时间:2020-04-07 作者:邵乐峰 阅读:
车载插座型LED灯,容易更换,可维护性优异,但存在很难实现插座的小型化、设计的灵活性受限等课题。如何同时应对小型化和稳定性关键挑战?罗姆超小型高输出线性LED驱动器IC“BD18336NUF-M”给出了很好的借鉴。
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在汽车领域,LED灯凭借寿命长、可高密度安装等特点实现了多样化的设计和更高性能,得到了迅速发展。不过,除了设计灵活性,对可维护性的需求也正日益高涨中。在这种背景下,ROHM日前面向汽车日间行车灯(Daytime Running Lamps,DRL)、位置灯及尾灯等众多插座型LED灯,开发出业界首创的超小型高输出线性LED驱动器IC“BD18336NUF-M”,在车载电池欠压时,仅通过这一枚芯片(3.0mm见方超小型封装)即可实现安全亮灯。UZYEETC-电子工程专辑

而在稍早前的3月,ROHM还推出了内置MOSFET的4通道线性LED驱动IC BD183x7EFV-M,专门面向两轮/四轮机动车中应用日益普及的LED尾灯(刹车灯、后尾灯)、雾灯、转向灯,采用了ROHM独有的热分散电路和LED单独控制功能,能够为以印度为主的两轮机动车市场提供解决方案。UZYEETC-电子工程专辑

1枚芯片实现安全亮灯

众所周知,LED驱动器IC是针对不稳定的输入电压,具有为LED提供恒定的电路,并控制为恒定(可调)亮度的功能的IC。对于车载应用来说,车载LED驱动器主要面向车身和车内照明两方面的应用。其中,车身照明包括前照灯、日行灯、尾灯、转向灯,而室内照明则包括汽车音响、导航、空调面板、RGB氛围灯以及仪表盘警告灯的应用。UZYEETC-电子工程专辑

新推出的BD18336NUF-M是一颗单通道线性LED驱动器,输入电压5.5V-20V,采用超小型封装(VSON、3.0mm×3.0mm、厚度1mm),耐压值42V,直流模式下最大输出电流400mA,在Duty 50%带节拍的工况下可以达到600mA,工作温度为负40度-150度,完全符合车规级要求。UZYEETC-电子工程专辑

按照罗姆半导体(上海)有限公司技术中心产品应用经理葛家明的说法,插座型LED灯的优势在于像LED灯泡一样容易更换,可维护性更优异,但存在两大问题:首先是由于受到体积限制,会造成设计的灵活性受限;其次是由于PCB板面积非常小,无法装下足够的元器件,致使LED灯在电池电压欠压时会熄灭,给行车安全造成隐患。UZYEETC-电子工程专辑

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 罗姆半导体(上海)有限公司技术中心产品应用经理葛家明UZYEETC-电子工程专辑

欠压时电流旁路功能和输出电流降额功能,是ROHM BD18336NUF-M此番能够同时解决电路板面积缩小和电池欠压时LED熄灭等问题的关键所在。UZYEETC-电子工程专辑

车载电池通常应该提供13V(考虑到防逆流二极管则为12V)的电压,但受各种因素的影响,输出电压会产生波动。以往产品的问题是当电压下降到9V时,除非配置了包括比较器和晶体管在内外围电路,否则LED灯在电池欠压时就会熄灭,对周围造成不安全隐患。UZYEETC-电子工程专辑

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但通过欠压时电流旁路功能,即便当车载电池的供给电压降至9V时,BD18336NUF-M也可使LED亮灯用的电流路径从3灯用变为2灯用路径,并且可以平稳切换而不会出现闪烁,能够始终保持30%以上(与正常时相比)的亮度而不会熄灭,非常有助于安全照明。这种欠压时电流旁路功能,通过3枚外置电阻即可设置工作开始电压和工作区间,因此可灵活应对广泛的应用。UZYEETC-电子工程专辑

同时,当电流旁路的电路开始启动的过程中,减电时的红色电路曲线是在线性的上升过程(如下图),也就是意味着外围被旁路的LED3会出现逐渐熄灭的状态,整个过程是一个线性控制的方式,从电池电压充分时的三颗灯点灯,到欠压状态下两颗灯这样的切换是平滑平稳的一个过程,不会出现灯闪的现象。与以往产品需要21个元器件相比,BD18336NUF-M的外置元器件数量减少了7个,安装面积从83mm2降至60mm2,减少了约30%,以1枚芯片即可实现欠压时的安全驱动,即使是在100mm2的LED模块电路板中也可应用。UZYEETC-电子工程专辑

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新产品搭载了输出电流降额功能,主要是通过一枚外置热敏电阻来根据温度调节输出电流,当LED温度升高后,能够降低LED驱动器的输出,并抑制发热量。这一特性是为了应用于超小型插座型LED灯而设计的,通过1枚外置热敏电阻器来根据温度调节输出电流。UZYEETC-电子工程专辑

从LED寿命的角度看,以往产品不适合驱动温度容易升高的白色LED,而新产品通过调节输出电流,可适用于所有LED灯色,因此不仅适用于使用红色LED和黄色LED的尾灯和位置灯,还可以广泛应用于使用白色LED的DRL等各种车灯。UZYEETC-电子工程专辑

如下图所示,比如100k欧姆的热敏电阻器可以在110度的温度左右开始降额,47k欧姆的热敏电阻可以在85度的温度开始实现电流降额,这就大大扩展了产品的应用范围,除了传统的红光和黄光一些尾灯和位置灯的应用之外,也可以用在我们之前提到的目标应用,日行灯以及雾灯这样的白光LED的应用场合。UZYEETC-电子工程专辑

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邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
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