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LED 驱动器为汽车应用提供单一解决方案

关键词:LED 驱动器 汽车应用

时间:2024-01-25 10:31:10      来源:网络

针对高亮度汽车应用的 TS19501 单通道可调光 LED 驱动器。该 LED 驱动器可处理宽输入电压(4.2 至 42 V),支持多种拓扑和操作模式,具有带扩频时钟的宽可编程频率操作,并通过了 AEC-Q100 标准。

针对高亮度汽车应用的 TS19501 单通道可调光 LED 驱动器。该 LED 驱动器可处理宽输入电压(4.2 至 42 V),支持多种拓扑和操作模式,具有带扩频时钟的宽可编程频率操作,并通过了 AEC-Q100 标准。

其集成设计使其适用于所有汽车 LED 应用,例如远光灯和近光灯、日间行车灯、方向指示灯、位置指示灯、雾灯、ATV 和四轮驱动灯。该 IC 还提供适用于经典应用的非汽车版本。

汽车照明

LED 照明是汽车领域的一项使能技术:它提供新功能、更高的安全性、设计灵活性、每瓦流明效率更高、更容易与控制系统和电子设备集成、可靠性、照明设计更自由以及更容易表征每个汽车制造商的风格和个性。

LED 技术成功的主要原因在于较冷的色温(通常为 5,000 K),这使汽车更具科技感和金属感,而且用途广泛,可以实现薄而均匀的光导,使车辆的美学更加个性化成为可能。

然而,由于光强度更高,LED 还可以提供更大的投影深度,从而提高安全性。LED技术通过新功能和电子控制系统的开发不断更新;正如我们将在本文后面看到的,当今的设计不仅涉及光源,还涉及光本身的形状、投影和图像。

LED驱动器

LED 需要恒定电流来产生合适的光,这正是 LED 驱动器所需操作所依赖的。电流供应的准确性是引起客户注意的地方。必须避免车辆中随电压变化而发生的电流变化。线性稳压器执行简单的控制,不需要使用抗电磁干扰的滤波器。然而,对于高功率应用来说,它们的散热可能会变得过多。

“我们的客户总是希望获得高功率水平,”台积电应用工程总监 Kevin Parmenter 说道。“但与此同时,他们必须遵守 EMC 要求,同时拥有的灵活设备。对于车辆中的所有电子设备,EMC 性能非常重要。”

人们对具有低电噪声、高光强度调节(调光器)比以及保护功能(如极性保护、GND 或 Vcc 短路、过流或过压保护以及过热保护)的紧凑、高效驱动器的需求不断增长。所有参数确保电流和光通量之间的正确关系。

LED 驱动器本质上是电源,以适合其操作的??方式向 LED 提供专用电源(通常是恒定电流),但可以通过配备逻辑功能的设备以或多或少先进的方式控制此功能。

驱动器主要有两种类型:隔离式和非隔离式。在种情况下,从交流电源到 LED 的电路链还包括一个变压器,它可以将灯的表面与电气系统进行电流隔离。在第二种情况下,没有隔离。对于低功率隔离驱动器,一般采用反激拓扑,而对于大功率驱动器,推荐采用谐振半桥LLC拓扑。对于非隔离驱动器,常见的电路类型是降压-升压、降压和 SEPIC(单端初级电感转换器)。还有许多变体:例如,反激式拓扑也可以以包括升压级的两级版本来实现。技术要求,特别是功率因数校正,

“LED 驱动器的设计有多种配置,”Parmenter 说。“SepiChas 因其低传导发射而被用于各种项目,因为与其他解决方案相比,电流消耗往往非常恒定。选择取决于您想要做什么、电源电压是多少,以及传导发射的 EMI 和 RFI 环境如何。”

与竞争器件相比,台积电的 TS19501 为设计人员提供了许多优势和改进:

2V 至 42V 输入电压:一台设备可处理多种应用
宽工作温度:–40°C 至 125°C
低侧电流感应:在各种外部条件下具有更好的性能
扩频时钟:降低 EMI/RFI 并促进法规遵从
支持多种拓扑:一台器件支持升压、降压-升压和 SEPIC 拓扑
支持多种工作模式:一台设备支持 DCM、BCM 或 CCM
PWM 和模拟调光:与微控制器或模拟电路配合使用
70kHz 至 700KHz 可调频率:在选择频率时毫不妥协
MSOP-10EP 封装:更小的封装,更少的引线和外部元件

随着电动汽车在市场上的发展,高度集成的 LED 驱动器能够节省安装时间和成本,并为设计人员提供的设计灵活性,这一点非常重要。

TS19501的典型应用电路(台积电)

Parmenter 指出,虽然 TS19501 并不是个满足这一不断增长的市场需求的驱动器,但与竞争器件相比,它无疑为设计人员提供了更大的灵活性、更少的引脚以及通常更少的外部部件。

“我认为有趣的一件事是,市场上的许多设备通常采用引脚数非常高的封装,”他说。“大多数时候,当你有很多引脚时,组装成本可能会更高。有些客户会告诉您,他们的装配方程中存在每个引脚的成本。这取决于制造商。有些会,有些不会。但数字越高,湿度敏感性就越高,有时会使组装变得复杂。”

通过使LED工作在工作点可以实现发光转换效率的化,因为在这些器件中,电流、光通量和结温之间存在特定的关系:通过增加电流,光通量LED 产生的光通量也会增加,但更大的功耗会导致结温升高,进而导致光通量下降。,为了延长 LED 的使用寿命,驱动器必须保护发光二极管免受过压和过热的影响。

为了以效率运行,LED 照明转换器的外形尺寸应尽可能小,并且应能够承受高温,因为它们非常靠近光源。电子行业提供基于各种电路解决方案的驱动器,以应对所有不同的照明应用,同时满足所有技术要求。

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