汽車照明的四大設計維度

01效率

LED燈在各種照明環(huán)境中得到了廣泛應用，并且隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光效也在逐步提高，在實際應用中展示出了越來越大的優(yōu)勢。盡管如此，對效率無止境的追求下，因為使用量大、使用時間長的汽車照明，效率依然是關(guān)鍵設計的考慮維度之一。在空間有限的電子系統(tǒng)中，效率至關(guān)重要的，在這些設計中，LED驅(qū)動器安裝在大燈、尾燈或側(cè)轉(zhuǎn)指示燈中非?？拷麹ED總成的位置。較高的功率轉(zhuǎn)換效率降低了系統(tǒng)的熱預算，因此在設計散熱器時具有更高的自由度，同時也減小了解決方案的總尺寸。此外，效率的提高可以延長電動汽車的電池壽命，而在單個系統(tǒng)中使用多個LED可以避免單一部件的故障問題。

為了實現(xiàn)性能的提升，設計者往往需要在空間和系統(tǒng)效率方面做出讓步，同時需要解決散熱及高成本問題。這時候需要采用類似于ADI的MAX25610A/B LED驅(qū)動器，小尺寸、高效率和優(yōu)異的EMI性能，輕松解決上述所有問題。這些IC支持寬壓輸入，可有效降低設計復雜度和材料清單成本，提升電源效率。IC針對buck-boost LED驅(qū)動器應用可接受5V 至36V寬壓輸入，buck-boost模式下的電源效率高達90%(而標準buck-boost LED驅(qū)動器的效率為約為85%)。

02EMI

干擾是電子應用中的一個常見問題，但在電動車的應用中，由于安全、效率和性能都依賴于電子裝置，因此嚴重的EMI可能會導致諸多隱患。近二十年來，ADI一直提供低EMI解決方案，是低EMI功率解決方案領域的佼佼者。ADI采用率先上市的Silent Switcher技術(shù)（開發(fā)于2013年）、應用特定的調(diào)諧SSFM和創(chuàng)新的開關(guān)技術(shù)，提供出色的EMI。

汽車應用中的極端 LED 調(diào)光要求在不增加昂貴降噪組件和復雜性的情況下會難以符合 CISPR EMI 標準。ADI的多款LED照明產(chǎn)品方案通過納入許多旨在較大限度降低 EMI 的內(nèi)置功能，例如：借助其用于低 EMI 熱環(huán)路的 Silent Switcher 架構(gòu)較大限度降低 EMI；內(nèi)置的擴展頻譜頻率調(diào)制 (SSFM) 功能電路有助降低傳導和輻射 EMI；轉(zhuǎn)換速率是受控的，以在保持低噪聲性能的同時優(yōu)化效率。下面的電路中，LT8376采用專有的Silent Switcher技術(shù)，可以實現(xiàn)低EMI的LED驅(qū)動。

03調(diào)光性能

抬頭顯示器（HUD）在越來越多的汽車中得到應用，其照明系統(tǒng)需要兼顧在明亮的陽光下可產(chǎn)生清晰的圖像，同時在夜間呈現(xiàn)的柔和圖像也不會遮擋駕駛員視線，如此一來需要超高的調(diào)光比，這讓很多方案和設計師頭大，這類應用中ADI的LED驅(qū)動器實現(xiàn)的調(diào)光性能體現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢。相對于一些產(chǎn)品通常對處于理想條件下或是處于特定的工作條件下給出高調(diào)光比規(guī)格，ADI的LED驅(qū)動器能在所有條件下提供規(guī)格中給出的調(diào)光性能。我們提供外部和內(nèi)部PWM調(diào)光，以及出色的模擬調(diào)光。

例如當 LT3932 在 100Hz 調(diào)光頻率和 2MHz 開關(guān)頻率下運作時，高電流 LED 設計能實現(xiàn) 5000:1 PWM 調(diào)光比和良好調(diào)節(jié)的 LED 電流。此外，還可結(jié)合使用 PWM 調(diào)光和模擬調(diào)光以把調(diào)光比提升至 20,000:1。對于需要超過 5000:1 PWM 調(diào)光比的應用，LT3932 的一個變種 LT3932-1 可實現(xiàn)較高的調(diào)光性能，而且沒有器件規(guī)定的 “最小 PWM 導通時間與開關(guān)頻率之間關(guān)系” 的限制條件。由于最新的汽車車載顯示器需要 10,000:1 的最小調(diào)光比，因此 LT3932/-1 能使其容易滿足令人感到膽怯的調(diào)光規(guī)格。在我們最新一代的產(chǎn)品中，數(shù)字信號可用于模擬調(diào)光。

04可靠性

與通用照明燈相比，LED汽車照明燈具工作環(huán)境存在顯著的差距，主要表現(xiàn)在輸入電壓波動，使用過程中振動強度及頻率的改變以及發(fā)動機艙及其他周圍熱量的改變、溫濕度交變，太陽輻射，鹽霧腐蝕，塵降等等諸多因素，所以LED汽車照明對于器件可靠性的要求比通用照明領域要高得多。

ADI的LED驅(qū)動器產(chǎn)品安裝在全球數(shù)百萬個外部和內(nèi)部汽車插座中，從2010年到2020年，交付的LED驅(qū)動器超過5億個。其中超過一半的產(chǎn)品部署于汽車應用，因為采用了專有的半導體工藝、晶圓級光學檢測、X射線包裝檢查，以及對所有功能和規(guī)格的全面測試，確保這些應用的故障率低于1 ppm，這已超過行業(yè)標準。

總結(jié)

實際上，這些設計維度是每一款汽車電子系統(tǒng)設計都通常會考慮的因素，我們針對汽車照明的每一款方案都會全方位兼顧這些要點，而可能每一款方案會針對具體應用需求有特別的差異化。例如上文提到的LT3932就可實現(xiàn)具有卓越調(diào)光性能，同時具有緊湊型尺寸，高電流 LED驅(qū)動，兼顧低EMI特性，以及整個輸入范圍內(nèi)的 90% 峰值效率 (未采用 EMI 濾波器時效率為 ~91%) 。該器件擁有許多旨在簡化高性能汽車和工業(yè) LED 驅(qū)動器應用之設計過程的內(nèi)置功能特性。

原文轉(zhuǎn)自亞德諾半導體