汽车■一枚芯片就能守护汽车照明的安全?


始于豪华车的LED车灯 , 已经走入寻常百姓家 , 成为大众车型的标配 。
由于LED本身的长寿命且可实现高密度安装的特点 , 在车灯领域的普及非常迅速 。 从技术上来看 , 在LED灯板上可以安装大量的元器件 , 能实现车载LED灯多样化的设计和更高性能 。
但是在高性能和设计灵活性之外 , 对可维护性的要求也日益显著 , 更容易更换的插座型LED灯开始登场 , 在汽车照明中大量替换传统LED , 随着而来的问题就是:LED驱动IC应该如何升级来适应新局面 。

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一枚芯片搞定
罗姆半导体(上海)有限公司技术中心经理葛家明指出了插座型LED灯面临的两大问题:一是插座型LED本身的体积限制 , 必然会造成客户设计的时候灵活性受限;二是由于PCB板的面积非常小 , 因此无法装下足够的元器件 , 致使在电池电压欠压的时候LED灯会熄灭 , 这样对行车安全还是造成了很大的隐患 。

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【汽车■一枚芯片就能守护汽车照明的安全?】罗姆半导体(上海)有限公司技术中心经理葛家明
针对这两个问题 , 罗姆公司用一枚芯片就搞定了 。 这就是线性LED驱动器IC BD18336NUF-M 。
“即使在电池欠压的工况下 , 我们也可以通过1枚芯片保持LED灯模组30%以上的亮度 。 ”葛家明表示 。
据介绍 , BD18336NUF-M是1颗单通道的线性LED驱动器 , 输入电压是5.5-20V , 涵盖了车载电池工况的电压范围;耐压为42V;直流模式下的最大输出电流是400mA , 在Duty50%的工况下可以达到600mA 。
葛家明进一步解释了该芯片的工作原理:其与外围3枚电阻去配置来监测电池电压 , 当车载电池电压向下跌落 , 比如说进入9V以下这个欠压状态时 , 芯片可以去旁路负载中最下面一颗LED , 保证剩余的2颗LED灯达到期望的亮度 。 并且 , 从3颗灯点亮到欠压状态下2颗灯点亮 , 切换会是平滑平稳的一个过程 , 不会出现闪烁 。

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“如果是以往的驱动IC , 在9V或6V的情况下 , 是无法保证LED灯的点亮 。 ”葛家明强调 。
以往的产品如果要实现欠压工况下电流旁路功能 , 除了常规搭载的线性LED驱动器以外 , 还需要额外在PCB板上配置一些分立的元器件 , 这样总的元器件数目会达到21个 , 总的PCB板安装面积为83平方毫米 。 葛家明做了个对比:“采用BD18336NUF-M以后 , 总元器件数目可以减少7个 , 总的安装面积可以控制在60平方毫米之内 , 比以往的设计方案节约了30%的安装面积 , 很容易安装在10mm×10mm插座型很细小的PCB板上 。 ”

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最后 , BD18336NUF-M除了支持传统的黄光和红光以外 , 也对白光应用做了充分的优化 , 可适合于包含高亮度白光LED在内的所有LED灯色 。
“白光LED的功率相对而言较大 , 会有温升高的情况 。 我们在芯片内部搭载了一个过温降额的功能 , 可以仅仅通过在外围配置一颗热敏电阻器 , 就可以使得输出电流实现一个降额的功能 , 比如说100kΩ的热敏电阻器可以在110℃左右开始降额 , 47kΩ的热敏电阻可以在85℃开始实现电流降额 。 “葛家明补充道 。
灵活的配置应对不同市场法规
2019年的汽车市场有些阴沉 , 但是LED渗透率却持续提升 , 加之新能源汽车具有更高的省电需求 , 对LED车用照明的需求更高于传统汽车 , 因此车用LED产值及数量在未来几年仍将保持成长态势 , 预计2023年全球车用LED产值将达到42.1亿美金 。分页标题
以最常见的前照灯而论 , B级轿车的前照灯就已实现了全LED照明 , 而高端车型则采用更先进的LED矩阵前灯 , 每个灯中至少包含50颗LED , 而这只是LED在车用中的一小部分 。 车身上的日行灯、尾灯、转向灯 , 车身内音响、导航、空调面板和RGB氛围灯都用上了LED 。 在这些领域 , 罗姆都有相关的IC产品布局 。 葛家明就表示 , 罗姆可以控制所有的汽车灯光 。
据介绍 , 罗姆在LED驱动器方面有几个关键的技术:1、抑制浪涌的技术;2、频率稳定的控制技术;3、线性控制;4、局部调光的功能;5、降噪的技术 。
凭借着深厚的积累 , 罗姆的LED驱动器IC是面向全球供货的 , 而且年出货量大概在2亿片左右 , 其中车载领域为1.4亿片 , 而消费类电子为0.6亿片 。
除了BD18336NUF-M , 罗姆还在近期推出了BD183x7EFV-M , 一枚4通道的线性LED驱动器 , 每通道最大输出电流150mA 。
BD183x7EFV-M有两大优点:一是内置了1个独有的热分散电路 , 可以通过芯片自带的4通道线性输出实现设计的小型化 。 二是具有LED单路控制的功能 , 可以在异常工况下实现LED整灯模组关闭模式的控制 。
对于第二个优点 , 葛家明解释道:“欧洲市场和日韩亚太市场对异常工况下LED状态的规定是有差别的 。 比如 , 对LED断线的情况 , 欧洲市场要求统一关闭所有的LED灯 , 也就是“一灭全灭” , 但在亚太市场 , 只要求异常工况的LED灯关闭 , 其他几路正常的LED灯依旧保持亮灯状态 。 BD183x7EFV-M搭载了一个模式选择的Pin MSET1的管脚 , 对其进行配置就可以分别满足两个市场法规的要求 , 进而可以在各个国家的机型上做进一步扩展 。 “
罗姆在插座型LED驱动上不断推出新品 , 就是十分看好这个市场的前景 。 葛家明就表示:“插座型LED灯可以适用于所有LED光色 , 而且在车型设计当中 , 不仅仅是单颗 , 将来还会有多颗插座型LED应用 。 目前来看 , 全世界的车灯厂家都在进行研发 , 所以我们对这块市场还是非常乐观的 。 ”(校对/一求)