紧凑型LED驱动问世,通吃汽车照明电路

上网时间: 2010年11月30日? 作者:李敏? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:节能减排? 汽车电子? LED?

愈行愈近的2011年,对于以欧洲为目标市场的车厂而言,意味着ECE R87实行的时限将至。早在2008年欧盟已经公告,自2011年2月开始,新型小轿车、小货车均需配备日行灯(DRL),其他货车、大巴也将在2012年8月7日起配备。奥迪旗下A8、R8以及A4系列均已配有LED日行灯,从著名汽车制造商积极跟进日行灯推广的行动来看,LED采用率最高,显然欧盟此举将进一步加速车用LED市场的增长。

尽管LED的价格相较于传统照明仍不够平民,但财大气粗的汽车行业并不差钱。作为高档奢侈品,汽车的灵魂就是品质。LED凭借长寿命、低功耗成功打入了汽车市场。据美国能源部统计,LED的使用寿命是传统光源的20~25倍,比卤素灯长10倍。和传统光源相比,同等功率LED输出的流明比普通灯泡高3~4倍,比卤素灯高2~3倍。使用LED还有助于提升燃油经济性,有效降低二氧化碳的排放量。以日行灯来说,普通灯泡行驶每公里二氧化碳排放量为1.2g,LED则减少至0.58g。

【表格1 LED日行灯与传统光源的能耗对比】
紧凑型LED驱动问世,通吃汽车照明电路_《国际电子商情》_1
来源:密歇根大学交通研究所

LED驱动电路工程大,一体化方案一手包办

随着LED技术的不断成熟,汽车行业对LED应用于仪表盘、车内环境照明早已轻车熟路,LED正逐步攻占刹车灯、雾灯、近光灯、远光灯、日行灯以及自适应前灯(AFS)等车外信号指示、前灯照明。汽车照明运用LED固然大有裨益,但在系统设计方面仍有不少问题有待克服。NXP汽车电子事业部全球销售与市场副总裁Drue Freeman指出,LED应用于车外照明的挑战在于需要集成化、灵活化和网络化的驱动器。

典型的汽车照明架构依托于车身控制模块来实现控制照明,传统的灯泡方案只需要一个开关执行车身控制模块的指令,控制电路相对来说比较简单。一旦转向LED照明方案之后,照明控制电路立刻变得繁复。由于LED的色温、输出光通量和环境温度有密切关系,需要采用MCU作为控制中心,根据环境温度和光亮信号实时调整LED的亮度,采集led上的信息并反馈到车身控制模块,由此增加调压、信号调节、温度反馈、短路保护、电磁滤波等一系列电子器件。从成本考虑,相较于传统照明光源的驱动电路,LED架构的成本更高;从系统设计角度来说,复杂电路无形中提高了系统的风险,电子元器件故障排查难度也随之加大。

紧凑型LED驱动问世,通吃汽车照明电路_《国际电子商情》_2
传统灯泡方案和LED照明电路对比

因此,提高LED照明控制模块集成度不仅减少芯片占用电路板空间,通过减少电路中元件的使用量还有助于提高系统可靠性,减少系统开支。

NXP推出的全集成式高度灵活型驱动器芯片ASL1010NTK和ASL1010PHN集成了诸多核心功能,如直接LED温度反馈、LED故障检测、内部脉宽调制(PWM)和短路保护等。采用该紧凑型芯片无需外置MCU就能构建LED照明控制电路。此外,在电流输入传导过程中,纹波电流会明显地体现在LED表现上,一般通过滤波器避免纹波电流对LED的影响,该解决方案有效消除了纹波电流避免使用外部滤波器,大幅减少驱动电路所需的外部元件。Drue Freeman给出的参考设计中,该芯片搭配11个外部元件就可以实现同类LED驱动方案需要20多个元件才能实现的电路功能。

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