LED Driver Business Unit

汽车日光灯现在已成为欧洲的法定要求。

它们成为2011年2月生产的新车和2012年8月商用车的强制性要求。

虽然它们现在需要依法纳入车辆,但日光灯为汽车和货车设计师提供了许多机会来改善汽车和货车的多个方面。

驾驶体验和自己的品牌形象。

这些改进的关键在于转向发光二极管(LED)的固态技术。

由于核心工艺的量子效率的提高,现在可以获得具有汽车使用所需可靠性水平的高亮度LED。

基于LED的灯具比传统白炽灯泡具有更高的能效。

根据一些估计,与传统灯泡相比,日光LED的低功耗可以在传统车辆中每1000km节省2升汽油。

它们还将改善插电式混合动力和电动汽车的有效范围。

基于LED的日光投射选项的另一个优点是组件的可靠性高得多。

LED的使用寿命 - 它们的有效使用寿命超过十年 - 意味着它们在车辆使用寿命期间可能永远不需要更换。

这为制造商提供了更大的造型和设计自由度,因为替换的可访问性不如白炽灯泡那样重要。

此外,与灯泡相比,LED所需的更小空间使得日光灯可以放置在更广泛的位置 - 所有这些都可以更好地强化汽车制造商的品牌形象。

例如,设计师可以使用LED串来定义形状,这些LED与制造商的徽标相呼应,或者遵循车辆的轮廓,以获得更美观的形状。

日间行车灯图1

图1.基于LED的日间行车灯可提供独特的造型选择。

用于日光运行的LED可以更好地响应驾驶条件的变化,例如,当雾下降时增加输出,或者当灯可以充当停车灯时降低亮度。

因此,对LED串的有效调光控制是功率控制器的关键要求。

但这远非唯一的要求。

汽车环境对于基于LED的前照灯的设计有许多分支,用于日光和夜间运行。

明确要求开发这些设计中使用的组件并使其符合行业标准,如AECQ100和TS16949。

它们必须能够在很宽的温度范围内工作,超出了面向消费者的应用所需的温度范围,对于那些被认为对驱动至关重要的部件,温度达到+ 125°C。

由于前部电子控制单元非常靠近,因此低电磁干扰很重要。

有针对LED电源和控制电路需求的电气要求。

即使在机动车辆的正常操作下,电源电压也会跨越9V至16V的范围。

这足以在从亚北极到热带的各种温度条件下运行时为电池充电。

但实际电压很容易超出这些限制。

输入电压可以从意外的反向电池连接延伸到跳跃启动条件下的12V电池电压加倍到导致负载突降的故障,例如当电池与交流发电机断开时,如果电缆有电流,则可能暂时发生工作稍松。

结果是瞬态电压尖峰,因为交流发电机试图给未连接的电池充电。

即使采用集中式抛负载钳位电路,元件也需要能够处理高达60V的输入电压。

尽管汽车电气系统中经常采用保护机制,但仍需要保护电路,以应对过压,欠压,过流,短路和过热等情况。

除了这些故障情况外,随着发动机启停技术的引入,对能效设计的关注意味着必须注意更广泛的工作电压范围。

当车辆重新准备好从静止位置拉开时,对发动机电流的大量需求可以将电池电压拉低至9V以下,通常降至低至6V。

LED驱动器的挑战是提供良好调节的输出电压和LED电流,以便即使在遭受30V或更高的电压尖峰时,LED产生的光也不会改变。

单个稳压器拓扑结构不足以处理LED控制器必须处理的各种条件。

在大多数情况下,电路需要充当升压调节器,以提供更长LED串所需的更高电压,但需要暂时切换到降压操作,在电源电压增加时产生比电源更低的电压。

对于低压LED链,需要降压配置。

为了避免汽车设计人员针对不同的布局配置使用不同的LED控制器,ZXLD1371Q来自Diodes提供了降压,升压或降压 - 升压模式的工作能力。

降压 - 升压模式可以有效响应在驱动LED串所需的电压周围振荡的电源变化。

400kHz的开关频率提供高效的电压调节。

LED驱动器图2

图2. ZXLD1371Q LED驱动器控制器的功能框图

改变诸如感测电阻器的支撑部件的布置使控制器在其不同的功率控制模式之间切换。

为了帮助设计,Diodes网站上的计算器应用程序提供了全自动的组件选择,以加速开发和原型设计。

该装置采用改进的滞后控制算法,在三种模式中的任何一种模式下提供高电流精度。

电流精度对于确保驱动LED以在电源电压变化和LED阵列之间提供一致的颜色和输出电平至关重要。

该设计确保偏差不超过5%,可在车辆前部的两个或多个前向灯阵列之间实现出色的视觉匹配。

板载支持脉冲宽度调制(PWM)调光,可以控制LED灯串的亮度超过1000:1 - 在驾驶能见度恶化时支持高输出,并将亮度降低到非常低的水平停车支持。

ZXLD1371Q能够在5V至60V电源范围内工作,可满足全电池和交流发电机电压支持的要求,包括负载突降等条件。

该控制器可在高达+ 125°C的温度下工作,并包含LED灯串的热保护回路,以确保它们在炎热条件下不会受到过大的电流应力。

集成故障报告可有效集成到其他车辆电子设备中。

两个引脚用于故障诊断。

标志引脚发出故障信号; 另一个是多级状态引脚,提供有关故障性质的更多信息,例如过热。

这种集成LED控制器的可用性不仅减少了各种车辆设计所需的库存,还减少了车载组件的数量,节省了电路板空间并简化了制造。

由于它是批准AECQ100和TS16949标准,ZXLD1371Q可以很容易地集成到新的汽车设计,为制造商提供接入的基于LED的日间行灯的好处。