車(chē)載插座型LED燈需要這樣一款LED驅(qū)動(dòng)器“保駕護(hù)航”

由于 LED 燈壽命長(zhǎng)并且高密度安裝的特點(diǎn)，目前在車(chē)燈領(lǐng)域發(fā)展非常迅速。很多用戶通過(guò)在模塊電路板上安裝大量電子元器件、車(chē)載 LED 燈實(shí)現(xiàn)多樣化設(shè)計(jì)以及更高的性能。另外，除了高性能化和設(shè)計(jì)靈活性外，用戶越來(lái)越重視可維護(hù)性，插座型 LED 燈的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)了。

羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心葛家明經(jīng)理

目前，插座型 LED 燈面臨的兩大課題，第一，由于插座型 LED 燈可維護(hù)性?xún)?yōu)異，但是很難實(shí)現(xiàn)插座的小型化，因此設(shè)計(jì)靈活性受到限制；第二，由于插座的電路板面積小，無(wú)法裝下足夠多的元器件，因此電池欠壓時(shí) LED 燈會(huì)熄滅，這對(duì)行車(chē)安全造成一定隱患。

為了解決這兩大難題，羅姆推出了超小型高輸出的線性 LED 驅(qū)動(dòng)器 BD18336NUF-M。據(jù)羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心葛家明介紹，“BD18336NUF-M 是一顆單通道的線性 LED 驅(qū)動(dòng)器，輸入電壓在 5.5V-20V 之間，基本上涵蓋了車(chē)載電池的工作電壓范圍，耐壓 42V，最大的輸出電流在直流模式下是 400mA，在 Duty 50%的情況下可以達(dá)到 600mA，工作溫度是車(chē)規(guī)級(jí)的 -40℃～150℃。BD18336NUF-M 的最大亮點(diǎn)是，當(dāng)車(chē)載電池欠壓時(shí)，通過(guò)這枚芯片可以使 LED 燈的模組始終保持 30%以上的亮度；和以往的產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品總的 PCB 安裝面積減少了約 30%，有助于日行燈、位置燈等最新型插座型 LED 燈的小型化設(shè)計(jì)?！?/p>

確保LED燈模組始終保持30%以上亮度

如上圖所示，該方案通過(guò)單芯片就能實(shí)現(xiàn)車(chē)載電池欠壓時(shí)的安全亮燈，通過(guò)左側(cè)電路可以看出，用戶通過(guò)外圍的三枚電阻可以監(jiān)測(cè)電池電壓，當(dāng)電池電壓處于 13V 等正常工作狀態(tài)下時(shí)，BD18336NUF-M 可以正常的輸出電流，保證 3 顆 LED 燈點(diǎn)亮；當(dāng)車(chē)載電池電壓下降到 9V 以下，處于欠壓狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部搭載欠壓時(shí)的電流旁路功能，切換為 2 顆燈用的電路路徑。而且從正常狀態(tài)到欠壓狀態(tài)是平滑切換，不會(huì)出現(xiàn)燈閃現(xiàn)象。在 9V-6V 欠壓工作區(qū)間內(nèi)，可以保證 2 顆 LED 燈點(diǎn)亮，最終保證插座型 LED 燈模組 30%以上亮度的安全要求。

葛家明表示，“由于這是一顆線性 LED 驅(qū)動(dòng)，效率計(jì)算比較簡(jiǎn)單，輸入電壓落在芯片上的壓降，以及 LED 燈上壓降的差值，乘上客戶設(shè)計(jì)的 LED 電流大小就是功耗，所以低壓時(shí)的效率不用擔(dān)心，但是在高壓時(shí)效率相對(duì)會(huì)差一些。”

增加電流旁路功能，安裝面積縮小30%

如上圖所示，紅色曲線是車(chē)載電池電壓下降時(shí)的電流曲線。當(dāng)電池電壓從正常情況向欠壓狀態(tài)下降時(shí)，BD18336NUF-M 內(nèi)置的電流旁路電路開(kāi)始啟動(dòng)，而且可以通過(guò)外圍電阻配置其工作范圍，當(dāng)紅色電路曲線線性上升時(shí)，意味著外圍被旁路的 LED3 會(huì)逐漸熄滅，整個(gè)過(guò)程呈線性控制，對(duì) LED 燈的壽命不會(huì)有影響，最終當(dāng)電池電壓下降到 6V 時(shí)，仍然可以保證兩顆 LED 燈亮著。

關(guān)于 PCB 板的安裝面積，以往如果用戶要想實(shí)現(xiàn)欠壓情況下的電流旁路功能，除了常規(guī)搭載的線性 LED 驅(qū)動(dòng)器以外，客戶還需要額外在 PCB 板上配置二極管、三極管、電阻器、比較器等大概 21 個(gè)分立元器件，PCB 板總的安裝面積約 83 平方毫米。采用 BD18336NUF-M 以后，元器件減少到 7 個(gè)，總安裝面積控制在 60 平方毫米之內(nèi)，節(jié)省安裝面積約 30%，用戶很容易將其安裝在 10mm×10mm 插座型 PCB 板上。

在 LED 燈色方面，除了考慮傳統(tǒng)的黃光和紅光以外，BD18336NUF-M 也對(duì)白光的應(yīng)用做了充分考慮，使其適合應(yīng)用于包含高亮度白光 LED 在內(nèi)的所有的 LED 燈色。一般情況下，白光 LED 的功率較大，為了應(yīng)對(duì)其工作時(shí)溫度升高，芯片內(nèi)部搭載了過(guò)溫降額功能，客戶在外圍配置一顆熱敏電阻器就可以使輸出電流降額，比如：100k 歐姆的熱敏電阻器可以在 110℃左右開(kāi)始降額，47k 歐姆的熱敏電阻可以在 85℃開(kāi)始電流降額，可以極大地?cái)U(kuò)展產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，從使用紅光和黃光的尾燈、位置燈，擴(kuò)展到使用白光 LED 燈日行燈、霧燈。

總結(jié)

車(chē)載 LED 燈應(yīng)用分為車(chē)身照明和室內(nèi)照明。車(chē)身照明包括了前照燈、日行燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈，室內(nèi)照明是指在汽車(chē)音響、導(dǎo)航、空調(diào)面板、RGB 氛圍燈以及儀表盤(pán)警告燈上的應(yīng)用，羅姆在車(chē)身照明和室內(nèi)照明兩大領(lǐng)域都有布局。羅姆的產(chǎn)品涉及手機(jī)、電視等消費(fèi)類(lèi)電子領(lǐng)域，以及當(dāng)前熱門(mén)的車(chē)載領(lǐng)域，其中 LED 驅(qū)動(dòng)器 IC 是面向全球供貨的，年出貨量大概在 2 億片左右，其中車(chē)載領(lǐng)域可以達(dá)到 1.4 億片，消費(fèi)類(lèi)電子市場(chǎng)達(dá) 0.6 億片。在汽車(chē)安全方面，羅姆于 2018 年 3 月 21 日通過(guò)了 TUV Rheinlan 的認(rèn)證，取得了 ISO 26262 的流程認(rèn)證。

以前的 LED 驅(qū)動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，但是可維護(hù)性有欠缺，插座型 LED 燈的制造難度與傳統(tǒng) PCB 板差不多，羅姆最大的創(chuàng)新技術(shù)就是在一個(gè)車(chē)載電池電壓欠壓的狀態(tài)下，通過(guò)內(nèi)部電流旁路功能實(shí)現(xiàn) 30%以上的亮度安全保證。

在采訪最后，葛家明對(duì)與非網(wǎng)記者表示，“我們以往的 LED 驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品，在市場(chǎng)上已經(jīng)被客戶大規(guī)模采用，包括日本本土幾大主流車(chē)廠，以及國(guó)內(nèi)幾大主流車(chē)廠都有合作，羅姆公司的方針是繼續(xù)深耕車(chē)載市場(chǎng)。”