管理矩陣和像素照明的低和高LED電流

在丘陵地形上沿著彎曲的小路行駛，您會(huì)欣賞車輛 LED 燈提供的更好的能見度。附帶的好處是，前大燈的獨(dú)特外觀吸引了您的朋友和家人的好評(píng)。LED 汽車照明的出現(xiàn)有助于提高道路上的安全體驗(yàn)，并為汽車 OEM 提供另一種區(qū)分其車輛的方式。

隨著 LED 技術(shù)開始實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，越來越多的汽車制造商開始將 LED 照明融入他們的車型中。該技術(shù)導(dǎo)致了諸如無眩光自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈以及矩陣和像素照明等功能的出現(xiàn)?？梢允褂?LED 燈的其他區(qū)域包括轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈、日間行車燈以及在遙控鑰匙在附近時(shí)照亮門把手。動(dòng)畫照明也正在生根發(fā)芽，結(jié)合運(yùn)動(dòng)來表示轉(zhuǎn)向和更多的個(gè)人問候。

燈光造型充分利用了 LED 技術(shù)，但也為汽車 LED 照明設(shè)計(jì)師帶來了功率、散熱和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。與傳統(tǒng)照明相比，許多 LED 照明應(yīng)用在更高的電流下運(yùn)行，因此擁有穩(wěn)健且恒定的電流源至關(guān)重要。尤其是矩陣照明應(yīng)用，需要以高頻率將 LED 開關(guān)電路和開關(guān)電路，因此需要實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)時(shí)間。在矩陣和像素照明中，管理通過大量 LED 的更高電流需要矩陣管理器中的低內(nèi)部開關(guān)電阻和 LED 驅(qū)動(dòng)器中的高效率，以幫助最大限度地降低功耗和管理熱要求。使用分立 MOSFET 實(shí)現(xiàn)的矩陣管理器可能會(huì)導(dǎo)致時(shí)序問題、電流失配和更高的成本。

業(yè)界最低的導(dǎo)通電阻內(nèi)部開關(guān)

為了擴(kuò)展汽車級(jí) IC 產(chǎn)品組合，Maxim的 LED 矩陣管理器和兩款 LED 控制器，以滿足當(dāng)今和未來的照明需求。MAX20092是一款12開關(guān)矩陣管理器，可管理高LED電流，提供業(yè)界最低導(dǎo)通電阻的內(nèi)部開關(guān)。MAX20096和MAX20097 是雙通道同步降壓、高亮度 LED 控制器，可與 MAX200092 配合使用，改善 LED 照明應(yīng)用的瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間。

如果您正在設(shè)計(jì)高性能矩陣照明和自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈 LED 應(yīng)用，您現(xiàn)在可以遷移到更高電流的器件，同時(shí)使用 MAX20092 減小解決方案尺寸。十二個(gè)集成開關(guān)控制串電壓高達(dá) 56V 的 LED。其 70mohm 的集成 MOSFET 導(dǎo)通電阻 （R DS_ON ） 是業(yè)界最低的 65%，可驅(qū)動(dòng)高達(dá) 1.5A 的 LED 電流。該器件采用緊湊的 5mm x 5mm TQFN 封裝。支持更高電流的設(shè)備往往尺寸更大并產(chǎn)生更多熱量，需要額外的散熱器或風(fēng)扇。因此，在考慮組件時(shí)一定要考慮 R DS_ON值，而不是只看 LED 電流。

雖然標(biāo)準(zhǔn)像素照明可以在 12 到 24 個(gè) LED 附近，但高端像素照明可以達(dá)到 100 個(gè)或更多 LED。當(dāng)涉及多個(gè) LED 時(shí)，必須仔細(xì)管理時(shí)序以確保性能水平。借助 MAX20092 中的地址引腳，您可以并聯(lián)多達(dá) 27 個(gè) IC，無需菊花鏈即可管理多達(dá) 324 個(gè) LED。該器件還提供了很大的配置靈活性：您可以從每個(gè) IC 配置 1 串 x 12 系列開關(guān)、2 串 x 6 系列開關(guān)和 4 串 x 3 系列開關(guān)。該器件的高集成度有助于簡(jiǎn)化您的設(shè)計(jì)、節(jié)省空間并降低物料清單 （BOM） 成本。例如，每個(gè)開關(guān)管理一到兩個(gè)具有 12 位脈寬調(diào)制 （PWM） 調(diào)光的 LED，它允許根據(jù)您的應(yīng)用要求單獨(dú)調(diào)光或打開和關(guān)閉各個(gè) LED。內(nèi)置的對(duì)數(shù)淡入/淡出功能簡(jiǎn)化了 LED 編程，并減少了系統(tǒng)總線線路的負(fù)擔(dān)。

LED 開路/短路檢測(cè)是 MAX20092 提供的相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的功能。此外，該 IC 還具有 LED 開路跡線，可檢測(cè)矩陣管理器和 LED 之間路徑中發(fā)生的任何中斷。轉(zhuǎn)換速率控制可降低電磁干擾 （EMI） 和噪聲。

具有近固定頻率的快速瞬態(tài)響應(yīng)

MAX20096 和 MAX20097 LED 控制器采用 Maxim 專有的平均電流模式控制方案，以偽固定頻率提供超快瞬態(tài)響應(yīng)。這最大限度地降低了 EMI，并提供了可靠、高性能矩陣和 LED 照明應(yīng)用所需的恒定電流。許多設(shè)計(jì)人員正在增加 LED 燈設(shè)計(jì)中的通道數(shù)量；高端設(shè)計(jì)可以有幾十個(gè) LED 通道，而典型設(shè)計(jì)有四到五個(gè)通道。兩個(gè)通道的集成進(jìn)一步降低了成本和設(shè)計(jì)尺寸，同時(shí)提供了添加額外 LED 驅(qū)動(dòng)器模塊的靈活性，以解決基于車輛型號(hào)的不同燈條件（無需完全重新設(shè)計(jì)）。兩個(gè)通道之間的 180 度 PWM 相移進(jìn)一步降低了 EMI。如果沒有 MAX20096 和 MAX20097 的 EMI 抑制功能，您就必須在電路板上集成額外的元件來抑制 EMI。MAX20096還通過SPI提供故障診斷，并具有模擬調(diào)光和模擬控制PWM調(diào)光形式的默認(rèn)模式。如果與微控制器的 SPI 接口出現(xiàn)問題，該設(shè)備將在其中一種默認(rèn)模式下運(yùn)行。

矩陣和像素照明在歐洲和亞洲得到了很好的采用，盡管它們?cè)诿绹€沒有被允許。汽車制造商仍在繼續(xù)推進(jìn)技術(shù)以更好地照亮道路并創(chuàng)造自己的品牌差異化。通過選擇汽車級(jí) LED 矩陣管理器和 LED 控制器來簡(jiǎn)化您的設(shè)計(jì)流程，這些控制器旨在克服功率、散熱和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)并支持高性能 LED 照明應(yīng)用。

審核編輯：郭婷