【導讀】車(chē)用LED燈作為一種新型照明產(chǎn)品，憑借其體積小、亮度高、能耗低、壽命長(cháng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，有效減少了更換頻率、降低了維護成本，在汽車(chē)產(chǎn)品上正逐漸替代傳統、低效的鹵素燈和氙氣燈，成為全球汽車(chē)照明市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。
車(chē)用LED燈作為一種新型照明產(chǎn)品，憑借其體積小、亮度高、能耗低、壽命長(cháng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，有效減少了更換頻率、降低了維護成本，在汽車(chē)產(chǎn)品上正逐漸替代傳統、低效的鹵素燈和氙氣燈，成為全球汽車(chē)照明市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。
與此同時(shí)，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)等技術(shù)的普及，汽車(chē)LED的應用場(chǎng)景也將進(jìn)一步拓展，為市場(chǎng)增長(cháng)提供更多機會(huì )。目前汽車(chē)LED市場(chǎng)規模持續擴大，主要產(chǎn)品類(lèi)型包括LED車(chē)燈、車(chē)內照明、氛圍燈等。其中，LED車(chē)燈是目前應用非常廣泛的產(chǎn)品類(lèi)型，包括前后大燈組、霧燈等。市場(chǎng)調研公司SkyQuest報告指出，預計未來(lái)幾年，全球汽車(chē)LED市場(chǎng)規模將以年較高的復合增長(cháng)率實(shí)現逐年增長(cháng)。
從出色的電源轉換效率到優(yōu)異的調光性能，ADI的汽車(chē)照明解決方案歷經(jīng)時(shí)間和市場(chǎng)的考驗，助力工程師們充滿(mǎn)信心地應對各種挑戰，其主要優(yōu)勢如下：
-低EMI：近二十年來(lái)，ADI公司一直提供低EMI解決方案，是低EMI功率解決方案領(lǐng)域的佼佼者。ADI采用率先上市的Silent Switcher?技術(shù)（開(kāi)發(fā)于2013年）、針對特定應用的調諧SSFM和創(chuàng )新開(kāi)關(guān)技術(shù)，提供出色的EMI性能。
-高效率：ADI的LED驅動(dòng)器提供優(yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品的功率轉換效率。這一點(diǎn)對于空間受限的設計至關(guān)緊要，以便于將LED驅動(dòng)器安裝在大燈、尾燈或側轉指示燈中非?？拷麹ED總成的位置。高功率轉換效率可降低系統的熱預算，因此在設計散熱器時(shí)具有更高的自由度，同時(shí)也減小了解決方案的總尺寸。
-寬調光性能：ADI的LED驅動(dòng)器具備優(yōu)于競爭產(chǎn)品的調光性能。雖然其他產(chǎn)品給出高調光比規格，但相關(guān)參數通常是在理想條件或是特定工作條件下實(shí)現的。ADI的LED驅動(dòng)器通過(guò)外部和內部PWM調光以及出色的模擬調光，可在任何條件下提供指定的調光性能。新一代的產(chǎn)品還支持將數字信號用于模擬調光。
-高可靠性：ADI的LED驅動(dòng)器產(chǎn)品安裝在全球數百萬(wàn)個(gè)外部和內部汽車(chē)插座中，從2010年到2020年，交付的LED驅動(dòng)器超過(guò)5億個(gè)。其中，超過(guò)一半的產(chǎn)品部署于汽車(chē)應用，專(zhuān)有的半導體工藝、晶圓級光學(xué)檢測、X射線(xiàn)包裝檢查，以及對所有功能和規格的全面測試，確保這些應用的故障率低于1 ppm，這已超過(guò)行業(yè)標準。
矩陣管理器
矩陣式LED大燈，即將LED光源進(jìn)行矩陣式分區管理。通過(guò)行車(chē)ECU控制每個(gè)LED光源的開(kāi)關(guān)和亮度等。與普通LED車(chē)燈相比，矩陣式管理器可以對光源的控制精確到某一指定的燈珠上，而普通的LED燈只能對整租燈珠進(jìn)行控制，功能性和拓展性差。
汽車(chē)大燈的照明系統分為兩部分：上面的ECU控制系統包含了LED驅動(dòng)部分，連接著(zhù)12伏汽車(chē)電池；下面是LED控制燈板，該板包含矩陣管理器，其功能是來(lái)控制LED的亮滅，提供動(dòng)態(tài)效果，可適用于前后照明的自適應駕駛光束、順序轉彎、歡迎動(dòng)畫(huà)等功能。
ADI公司的外部照明LED驅動(dòng)器和矩陣管理器融合了先進(jìn)的開(kāi)關(guān)技術(shù)、LED調光和安全特性，旨在降低成本、解除設計限制。這些解決方案可以幫助用戶(hù)減少降低開(kāi)發(fā)難度加速產(chǎn)品上市，讓照明設計師能夠專(zhuān)注于探索汽車(chē)照明的性能、美感和藝術(shù)表現。
與ADI合作了三十多年的技術(shù)型授權代理商Excelpoint世健，多年來(lái)基于A(yíng)DI的產(chǎn)品和解決方案組合，打造了多個(gè)貼近客戶(hù)應用需求的解決方案，并獲得了市場(chǎng)的認可。針對ADI的矩陣管理器產(chǎn)品，世健資深工程師結合當前市場(chǎng)，推薦適用于汽車(chē)前燈的12開(kāi)關(guān)高亮度LED矩陣管理器——MAX25608。
MAX25608單串最多串聯(lián)12個(gè)開(kāi)關(guān)，每串有兩個(gè)子串、六個(gè)系列開(kāi)關(guān)，配置靈活。該芯片具有12個(gè)獨立控制的N-MOSFET開(kāi)關(guān)，額定電壓為14V，導通電阻為0.06Ω，可提供高達1.6A的汽車(chē)照明電流，單個(gè)電流源可用于為所有串聯(lián)的LED供電。
打開(kāi)和關(guān)閉每個(gè)LED上的旁路開(kāi)關(guān)，就可以調節各個(gè)LED。該器件還可以在雙串應用中配置，每串串聯(lián)六個(gè)開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)可以串聯(lián)連接一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)LED。這些器件還允許并聯(lián)兩個(gè)開(kāi)關(guān)以此旁路高電流LED。此外，MAX25608還包括一個(gè)內部電荷泵，為L(cháng)ED旁路開(kāi)關(guān)的柵極驅動(dòng)提供電源。
MAX25608系列具有用于串行通信的串行接口（UART），MAX25608/MAX25608C可用于全雙工應用，MAX25608B可用于半雙工應用，例如CAN收發(fā)器。MAX25608在電荷泵時(shí)鐘上使能擴頻，MAX25608B/MAX25608C在電荷泵時(shí)鐘上禁用擴頻，每個(gè)開(kāi)關(guān)都可以通過(guò)串行接口完全打開(kāi)、完全關(guān)閉或變暗，帶或不帶淡入淡出轉換。
該系列具有開(kāi)路LED保護以及通過(guò)串行接口報告開(kāi)路和短路LED故障的功能，并且均采用帶有裸露焊盤(pán)的28 TSSOP引腳封裝。它還擁有強大的串行接口，卓越的PWM調光性能，符合汽車(chē)AEC-Q100標準，可用于汽車(chē)矩陣LED系統以及自適應遠光燈等。
靈活的拓撲LED驅動(dòng)器
由于LED是電流特性敏感的半導體器件，在應用過(guò)程中需要對其進(jìn)行穩定工作狀態(tài)和保護，從而就有了“LED驅動(dòng)”的概念。用LED作為顯示器或其他照明設備或背光源時(shí)需要對其進(jìn)行恒流驅動(dòng)，主要就是為了避免驅動(dòng)電流超出最大額定值而影響其能效和可靠性，而且還要獲得預期的亮度要求，保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性等。
靈活的拓撲LED驅動(dòng)器可以為汽車(chē)的前照明系統、遠光燈、近光燈、日間行車(chē)燈、凈空燈以及轉彎燈等提供合適的恒流源。市場(chǎng)上客戶(hù)對驅動(dòng)器的要求非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容等因素，因為L(cháng)ED驅動(dòng)器在照明系統中擁有舉足輕重的地位。
Excelpoint世健的工程師對比發(fā)現，ADI公司的MAX20090是汽車(chē)級高電壓、高亮度LED驅動(dòng)器，適合汽車(chē)前燈應用，例如遠光燈、近光燈、日間行車(chē)燈（DRL）、轉向燈、霧燈及其它LED燈，器件利用5V至65V較寬輸入電壓范圍驅動(dòng)LED燈串，最大輸出電壓為65V，通過(guò)集成節省空間和成本。
器件檢測LED燈串高邊的輸出電流。支持升壓、降壓、SEPIC模式配置，還支持可編程開(kāi)關(guān)頻率（200kHz至2.2MHz）、擴頻調制減少EMI噪聲等，靈活的結構使設計優(yōu)化簡(jiǎn)便。
PWM輸入提供高達1000:1的LED調光比，ICTRL輸入提供控制器附加模擬調光能力。MAX20090采用節省空間（4mm×4mm）的20引腳TQFN封裝、側邊防潮TQFN封裝或TSSOP封裝。通過(guò)故障標識實(shí)現短路、過(guò)壓和熱保護等故障診斷，并支持-40°C至+125°C的寬泛工作溫度范圍，擁有汽車(chē)級特性和魯棒性提高系統可靠性。
降壓LED驅動(dòng)器
降壓LED驅動(dòng)器通過(guò)高于LED串總電壓的電壓來(lái)調節LED串中的電流，通過(guò)低電阻開(kāi)關(guān)和出色的開(kāi)關(guān)控制實(shí)現高效率，在整個(gè)模擬調光范圍內提供高精度獲得出色的EMI，還可以短接到系統地確保安全，輕松適應矩陣或動(dòng)畫(huà)應用，比如駕駛員監控系統（DMS）、平視顯示器、示廓燈（CLL）以及前后照明系統等。
對此，Excelpoint世健推薦一款高性能、小尺寸、高效的降壓LED驅動(dòng)器MAX2005x，可以有效簡(jiǎn)化汽車(chē)和通用照明設計。MAX20050-MAX20053是適合汽車(chē)外部照明應用的高亮度LED（HB LED）驅動(dòng)器，由完全同步的降壓轉換器和集成式MOSFET組成，可以使用少量外部組件驅動(dòng)電流高達2A的LED串聯(lián)燈串。
該系列通過(guò)AEC-Q100認證，擁有汽車(chē)級品質(zhì)，4.5V至65V寬輸入電源電壓范圍支持極端條件下的汽車(chē)冷啟動(dòng)和負載突降操作。高低兩個(gè)開(kāi)關(guān)頻率選項（400kHz或2.1MHz）為設計人員提供了優(yōu)化解決方案尺寸或效率的靈活性，同時(shí)避免在A(yíng)M頻段內產(chǎn)生干擾，擴頻為設計人員提供了更多選項，有助于從系統層面降低EMI。
-MAX20050/ MAX20052利用內部環(huán)路補償盡可能減少組件數量，-MAX20051/MAX20053/MAX20053D則利用外部補償來(lái)實(shí)現充分的靈活性。-MAX20050/MAX20051的內部開(kāi)關(guān)頻率為400kHz，MAX20052/MAX20053的內部開(kāi)關(guān)頻率則為2.1MHz，MAX20051B的擴頻已禁用。
高邊電流調節意味著(zhù)只需要與LED燈串進(jìn)行單一連接，燈串接地可以就地完成。除了PWM調光之外，該芯片還可以使用REFI引腳進(jìn)行模擬調光。滿(mǎn)量程電流調節精度為±2.5%，10%滿(mǎn)量程電流調節精度為±8%；5V/10mA LDO輸出可用于偏置其他電路。
MAX2005x的故障保護機制包括輸出過(guò)載、短路和器件過(guò)溫保護，額定工作溫度范圍為-40°C至+125°C，并采用帶裸露焊盤(pán)的散熱增強型12引腳（3mm x 3mm）TDFN、14引腳（5mm x 4.4mm）TSSOP和24引腳（4mm x 4mm）TQFN封裝。
總結
綜上所述，Excelpoint世健認為，ADI公司的汽車(chē)LED照明產(chǎn)品和解決方案為汽車(chē)LED照明行業(yè)提供了豐富的靈活和高性能發(fā)展趨勢，同時(shí)，也為市場(chǎng)未來(lái)的技術(shù)創(chuàng )新提供了基礎，能幫助市場(chǎng)更好地迎接各類(lèi)挑戰。
（來(lái)源：亞德諾半導體）
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