LED驱动模块在汽车照明中的新机遇

2023-5-21 20:19| 发布者: 开心| 查看: 57| 评论: 0

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摘要: {本文由家电维修技术论坛小编收集整理资料}随着LED照明在汽车电子领域的飞速发展，新的LED挑战也接踵而至。本文介绍了当今照明电源设计师面临的主要限制因素，并探讨了如何利用MPS新型汽车LED模块 —— MPM6010-AEC1 解决这些问题。 LED寿 ...

{本文由家电维修技术论坛小编收集整理资料}随着LED照明在汽车电子领域的飞速发展，新的LED挑战也接踵而至。本文介绍了当今照明电源设计师面临的主要限制因素，并探讨了如何利用MPS新型汽车LED模块 —— MPM6010-AEC1 解决这些问题。 LED寿命长、体积小、功耗低的优势与当今环保车辆的需求完美契合，这也造就了LED在汽车照明中的普及。从汽车内部的氛围灯，信号指示灯，数字屏面背光，到汽车外部的转向灯，刹车灯，雾灯以及日行灯，LED应用在汽车内外已然随处可见。在不远的将来，LED也有望取代以卤素或氙灯为主的大功率前灯。今天的汽车照明工程师在将LED设计得更小，更独特性的同时也面临着提高可靠性，抗电磁干扰，优化热性能等一系列技术挑战。高可靠性在汽车工程中举足轻重，这一点在汽车外部照明中尤其重要，车辆的状态 (转弯、停车、报警等)都要依靠它。最大化可靠性得一般原则是最少化电路板上的元件数量：元件越少，潜在的故障点就越少，需要的材料也就越少。越简单的设计就越容易调试并推向市场。此外，随着LED系统的缩小，驱动这些系统的相关电子设备也必须随之缩小。实现小型电路板设计的一种常见方法是增加驱动器的开关频率，从而减小相关电感和电容的尺寸。然而，更高的开关频率会造成电磁干扰的陡增；电磁干扰与开关频率呈平方关系，这意味着开关频率加倍会使电磁干扰增加四倍。为了解决这个问题，设计人员在优化电路布局并选择低损耗元件的同时，必须将瞬时电流活跃的敏感环路最小化，这些敏感路径通常包含开关，储能电感和解耦电容。另一种降低电磁干扰的方法是添加金属屏蔽，当然同时成本也会大幅增加，这对价格敏感的照明市场是难以接受的。再则，虽然LED比卤素灯或白炽灯功率更小，但热管理仍是一个大问题，因为它与LED的预期寿命直接相关。LED以数十万小时的工作寿命闻名于世，但结温过高会使其寿命骤减，车辆可能工作的严酷气候条件，也会使LED寿命进一步降低。

图 1. MPM6010汽车LED驱动模块内部示意图 MPS在开发业内最先进的汽车LED驱动模块新的 MPM6010-AEC1时就考虑到了这些关键问题。这款36V， 1.5A， LED模块集成了同步降压LED驱动器与汽车级电感和解耦电容（图1），适用于15W以内的汽车内外照明应用。MPM6010紧凑的3mmx5mm封装极大的简化并缩小了电路板布局，如图2所示，仅需四个外部元件，就可以完全实现LED驱动器解决方案。

图 2: MPM6010，1.5A典型应用电路 MPM6010-AEC1 采用了MPS具有自主知识产权的低RDS(ON)工艺，该工艺在DC / DC转换器中广受好评。MPM6010-AEC1在2.2MHz开关频率下能提供超过90%的效率，有效地防止了LED过热。 Figure 3 显示了在2.2MHz开关频率下1和2串联LED在实际应用中测量的效率。

图 3: MPM6010在2.2MHz, 12V输入时工作 MPM6010-AEC1通过减少所需元件的数量来帮助提高系统的可靠性，如图2所示，一个模块代替了一个离散驱动程序的4-6个独立元件。需要指出的是，内部电感符合AEC-Q200标准，而整个模块已通过AEC-Q100。 MPM6010将具有瞬态电流的关键回路包裹于模块内部，抗电磁干扰能力因此大大优化，这有助于客户更快更容易的通过CISPR25 Class 5（汽车电磁兼容标准）。

图 4: MPM6010 CISPR25 Class 5标准平均辐射最后，MPM6010-AEC1热折返技术通过PWM调光输入（EN/DIM）引脚或LED电流调节反馈引脚（FB）实现LED热管理，图 5 展示了后者的实现原理。当外部热敏电阻的温度达到临界阈值时，LED的电流会被节流回来。该热折返电路，加上内置的安全功能，过热保护和LED开路、短路检测等模块，在保持LED在一个安全的工作范围的同时，可以更好地确保LED的使用寿命。

图 5: MPM6010 热折返电路 MPM6010符合AEC-Q100一级标准，采用3mmx5mmx1.6mm QFN封装，可选择Wettable Flank以辅助自动光学检测。汽车制造商为LED照明系统提出了严格的性能和尺寸目标，市场趋势表明，这些标准只会随着时间推移变得更加严格。MPM6010等先进的集成驱动模块可以帮助满足诸如高可靠性，抗电磁干扰，优化热性能等产品要求，使其更容易达到系统设计目标，并为新一代更复杂的照明和信号系统铺平道路。  推荐阅读：简化工业数据采集系统设计的完整传感器数据采集解决方案利用同步反相SEPIC拓扑结构实现高效率降压/升压转换器大功率全集成同步Boost升压变换器，可优化便携式设备和电池供电应用单IC增益模块提供1/4到6的精密增益超低失真音频Panpot放大器要采购开关么，点这里了解一下价格!
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