如何解決單芯片驅(qū)動HB/LB/DRL,LED負(fù)載切換電流過沖？
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
隨著汽車照明技術(shù)的成熟，LED汽車照明已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)鹵素?zé)?，汽車前照燈正朝著智能化，小型化，高效?jié)能的方向不斷發(fā)展。在車輛日益智能的當(dāng)今，汽車前組合燈根據(jù)功能細(xì)分成遠(yuǎn)光燈，近光燈、日行燈，轉(zhuǎn)向燈，角燈，霧燈等多個燈組 。這些燈組由于車燈結(jié)構(gòu)和制造要求，都集中在一塊區(qū)域。不同的廠家對燈的邏輯和要求也會有所不同，傳統(tǒng)的汽車組合前燈由多個獨(dú)立的LED組成，需要分別驅(qū)動，造成電路復(fù)雜、功耗高、造型受限等問題。以遠(yuǎn)近光燈為例，傳統(tǒng)的方式如圖一和圖二。
本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/202407/460997.htm
圖一、用繼電器調(diào)整反光碗的角度來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近光切換
圖二、單顆LED恒流芯片驅(qū)動單組LED
如今，驅(qū)動電路板空間越來越緊湊，成本控制越來越嚴(yán)格，越來越多的客戶考慮單顆恒流驅(qū)動芯片通過bypass 的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近光燈切換如圖三，相對于傳統(tǒng)一顆芯片驅(qū)動一組燈的方案具有外圍元器件少、BOM成本低、EMC性能好等優(yōu)點(diǎn)。
圖三、通過bypass的形式來控制遠(yuǎn)/近光切換
但是bypass的方式存在一定的弊端，通過bypass的管子短路LED燈珠，由于MOS管導(dǎo)通速度比較快，會對輸出電容進(jìn)行快速放電，導(dǎo)致LED電流出現(xiàn)較大過沖（如圖四綠色波形），這個過沖可能是正常工作電流的幾倍，長期使用會影響LED燈珠可靠性和壽命。
圖四、輸出電流過沖
對于輸出電流過沖現(xiàn)象的解決方案是減緩bypass MOS管導(dǎo)通速度，使MOS管對輸出電容進(jìn)行緩慢放電，減少LED電流過沖。調(diào)整MOS管下降時間，電流過沖明顯變小（時間建議1mS~5mS，不同MOS管不一樣），如圖五測試波形。
圖五、輸出電流過沖改善
針對不同的應(yīng)用需求，絡(luò)明芯可以提供負(fù)載bypass 切換的參考設(shè)計, 大大降低LED負(fù)載切換LED電流過沖。目前絡(luò)明芯的升降壓恒流驅(qū)動芯片IS32LT3958/IS32LT3959A系列芯片已應(yīng)用于超過二十款的量產(chǎn)車型， 可以根據(jù)驅(qū)動負(fù)載需求提供一站式超高性價比解決方案，大大簡化了汽車照明系統(tǒng)的設(shè)計和布線，而且大大降低了系統(tǒng)成本和功耗。
IS32LT3958
（Buck-Boost LED負(fù)載to Vbat）
IS32LT3958主要特性
? 支持Boost/Buck-Boost/SEPIC /Buck多種拓?fù)?/p>
? 輸入電壓范圍:5V~70V
? 電流精度：±2.8%（-40℃~150℃）
? 工作頻率：100KHz~1MHz
? 內(nèi)置PWM發(fā)生器
? PWM頻率：100Hz-1KHz
? 占空比：5%-100%
? 可編程軟啟動功能
? 支持?jǐn)U頻功能，優(yōu)化EMI性能
? 通過外部時鐘同步工作頻率
? 模擬調(diào)光，外部/內(nèi)部PWM調(diào)光
? 雙模擬調(diào)光輸入，可同時支持LED亮度bin和LED過溫降電流保護(hù)
? 故障保護(hù)與報錯功能
? VCC欠壓保護(hù)（不報告）
? LED開路/短路保護(hù)
? 可配置輸出過壓保護(hù)閾值
? RT/SYNC 電阻短路保護(hù)
? VDD短路保護(hù)
? VDD欠壓保護(hù)（不報錯）
? 過溫保護(hù)功能
? AEC-Q100認(rèn)證
? 工作溫度：-40~150℃
? 封裝：eTSSOP-20
IS32LT3959A
（Buck-Boost LED負(fù)載對地）
IS32LT3959A主要特性
? Boost/Buck-Boost/Buck 多種拓?fù)?/p>
? LED燈串陰極參考點(diǎn)為GND
? 輸入電壓范圍:4.5V~55V
? 電流精度：±3.0%（-40℃~150℃）
? 工作頻率：150KHz~650KHz
? 內(nèi)置 PWM發(fā)生器
? PWM頻率：100Hz-2KHz，占空比：5%-95%
? 內(nèi)置PMOS驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光，故障保護(hù)和輸出電流調(diào)節(jié)
? 內(nèi)置擴(kuò)頻功能，優(yōu)化EMI性能
? 支持模擬調(diào)光，外部或者內(nèi)部PWM調(diào)光
? 豐富的故障保護(hù)及報告功能
? 輸入/輸出過流保護(hù)
? 兩級OVP保護(hù)
? LED開路/短路保護(hù)
? 單顆LED短路保護(hù)
? 輸入/輸出過流監(jiān)測
? 過溫關(guān)閉功能
? 封裝：eTSSOP-28
IS32LT3959A單芯片可同時驅(qū)動遠(yuǎn)光/近光/日行燈/位置燈，可通過切換MOS來選擇遠(yuǎn)光/近光/日行燈/位置燈，借助芯片內(nèi)置的PWM產(chǎn)生器設(shè)置日行/位置燈的亮度。
圖六、IS32LT3959A單芯片驅(qū)動多組燈
此外, IS32LT3959A支持PCR 模式, 可以將調(diào)光PMOS作為一個線性恒流功率管, 當(dāng)負(fù)載切換的時候，可以實(shí)現(xiàn)“零”過沖電流。想了解PCR模式和Non PCR 模式工作原理可查閱詳細(xì)規(guī)格書。
圖七、PCR 模式電流波形（綠色）
相對四開關(guān)同步方案，IS32LT3959A采用了兩個低成本的肖特基二極管替代了兩個昂貴的NMOS。雖然略微犧牲了一點(diǎn)效率，但整體系統(tǒng)BOM成本大大降低。此外， IS32LT3959A也集成展頻功能，可減少外圍濾波器件，輕松通過Class5 EMI測試。
圖八、IS32LT3959A效率曲線
總結(jié): IS32LT3959A非常適用于單芯片驅(qū)動多組LED燈負(fù)載切換的應(yīng)用，開關(guān)切換過程中可實(shí)現(xiàn)LED零過沖電流，大大提高了整個系統(tǒng)的可靠性和LED的使用壽命，又極大地降低了前燈驅(qū)動的系統(tǒng)成本，是一款極具性價比的汽車前組合大燈解決方案。如果您需要了解以上的方案細(xì)節(jié)，請您與絡(luò)明芯的銷售和技術(shù)聯(lián)絡(luò)以取得進(jìn)一步的技術(shù)支持。
關(guān)于絡(luò)明芯
絡(luò)明芯微電子(Lumissil），是全球技術(shù)領(lǐng)先的集成電路設(shè)計企業(yè)，其分支機(jī)構(gòu)分布于廈門、武漢、蘇州、合肥、深圳、上海、北京、中國香港、美國、日本、新加坡、歐洲、印度和韓國及其它地區(qū)。主要產(chǎn)品為用于中低功率的RGB混色和高功率照明應(yīng)用的LED驅(qū)動、音頻驅(qū)動、電源、MCU和傳感器、GreenPHY和有線通信等各種集成電路芯片。主要應(yīng)用于汽車；通信；工業(yè)、醫(yī)療、家電；消費(fèi)電子等市場。
文章來源：Lumissil絡(luò)明芯微電子
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