2024-07-15 電子科技
车用LED灯作为一种新型照明产品，凭借其体积小、亮度高、能耗低、寿命长、环保等优点，有实际效果的减少了更换频率、降低了维护成本，在汽车产品上正逐渐替代传统、低效的卤素灯和氙气灯，成为全世界汽车照明市场的主流产品。
与此同时，随着自动驾驶、智能网联等技术的普及，汽车LED的应用场景也将进一步拓展，为市场增长提供更多机会。目前汽车LED市场规模持续扩大，主要产品类型包括LED车灯、车内照明、氛围灯等。其中，LED车灯是目前应用非常广泛的产品类型，包括前后大灯组、雾灯等。市场调研公司SkyQuest报告指出，预计未来几年，全世界汽车LED市场规模将以年较高的复合增长率实现逐年增长。
从出色的电源转换效率到优异的调光性能，ADI的汽车照明解决方案历经时间和市场的考验，助力工程师们充满信心地应对各种挑战，其主要优势如下：
-低EMI：近二十年来，ADI公司一直提供低EMI解决方案，是低EMI功率解决方案领域的佼佼者。ADI采用率先上市的Silent Switcher技术（开发于2013年）、针对特定应用的调谐SSFM和创新开关技术，提供出色的EMI性能。
-高效率：ADI的LED驱动器提供优于同种类型的产品的功率转换效率。这一点对于空间受限的设计至关紧要，以便于将LED驱动器安装在大灯、尾灯或侧转指示灯中非常靠近LED总成的位置。高功率转换效率可降低系统的热预算，因此在设计散热器时具有更高的自由度，同时也减小了解决方案的总尺寸。
-宽调光性能：ADI的LED驱动器具备优于竞争产品的调光性能。虽然别的产品给出高调光比规格，但相关参数通常是在理想条件或是特定工作条件下实现的。ADI的LED驱动器通过外部和内部PWM调光以及出色的模拟调光，可在任何条件下提供指定的调光性能。新一代的产品还支持将数字信号用于模拟调光。
-高可靠性：ADI的LED驱动器产品安装在全球数百万个外部和内部汽车插座中，从2010年到2020年，交付的LED驱动器超过5亿个。其中，超过一半的产品部署于汽车应用，专有的半导体工艺、晶圆级光学检测、X射线包装检查，以及对所有功能和规格的全面测试，确保这些应用的故障率低于1 ppm，这已超过行业标准。
矩阵式LED大灯，即将LED光源进行矩阵式分区管理。通过行车ECU控制每个LED光源的开关和亮度等。与普通LED车灯相比，矩阵式管理器可以对光源的控制精确到某一指定的灯珠上，而普通的LED灯只能对整租灯珠来控制，功能性和拓展性差。
汽车大灯的照明系统分为两部分：上面的ECU控制管理系统包含了LED驱动部分，连接着12伏汽车电池；下面是LED控制灯板，该板包含矩阵管理器，其功能是来控制LED的亮灭，提供动态效果，可适用于前后照明的自适应驾驶光束、顺序转弯、欢迎动画等功能。
ADI公司的外部照明LED驱动器和矩阵管理器融合了先进的开关技术、LED调光和安全特性，旨在减少相关成本、解除设计限制。这些解决方案能够在一定程度上帮助用户减少降低开发难度加速产品上市，让照明设计师能够专注于探索汽车照明的性能、美感和艺术表现。
与ADI合作了三十多年的技术型授权代理商Excelpoint世健，多年来基于ADI的产品和解决方案组合，打造了多个贴近客户应用需求的解决方案，并获得了市场的认可。针对ADI的矩阵管理器产品，世健资深工程师结合当前市场，推荐适用于汽车前灯的12开关高亮度LED矩阵管理器——MAX25608。
MAX25608单串最多串联12个开关，每串有两个子串、六个系列开关，配置灵活。该芯片具有12个独立控制的N-MOSFET开关，标称电压为14V，导通电阻为0.06Ω，可提供高达1.6A的汽车照明电流，单个电流源可用于为所有串联的LED供电。
打开和关闭每个LED上的旁路开关，就能调节各个LED。该器件还可以在双串应用中配置，每串串联六个开关，每个开关可以串联连接一个、两个或三个LED。这一些器件还允许并联两个开关以此旁路高电流LED。此外，MAX25608还包括一个内部电荷泵，为LED旁路开关的栅极驱动提供电源。
MAX25608系列具有用于串行通信的串行接口（UART），MAX25608/MAX25608C可用于全双工应用，MAX25608B可用于半双工应用，例如CAN收发器。MAX25608在电荷泵时钟上使能扩频，MAX25608B/MAX25608C在电荷泵时钟上禁用扩频，每个开关都能够最终靠串行接口完全打开、完全关闭或变暗，带或不带淡入淡出转换。
该系列具有开路LED保护以及通过串行接口报告开路和短路LED故障的功能，并且均采用带有焊盘的28 TSSOP引脚封装。它还拥有强大的串行接口，卓越的PWM调光性能，符合汽车AEC-Q100标准，可用于汽车矩阵LED系统和自适应远光灯等。
由于LED是电流特性敏感的半导体器件，在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而就有了“LED驱动”的概念。用LED作为显示器或其他照明设备或背光源时需要对其进行恒流驱动，主要是为了避免驱动电流超出最大额定值而影响其能效和可靠性，而且还要获得预期的亮度要求，保证各个LED亮度、色度的一致性等。
灵活的拓扑LED驱动器可以为汽车的前照明系统、远光灯、近光灯、日间行车灯、净空灯以及转弯灯等提供合适的恒流源。市场上客户对驱动器的要求非常高，设计一款好的电源必须要考虑效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容等因素，因为LED驱动器在照明系统中拥有举足轻重的地位。
Excelpoint世健的工程师对比发现，ADI公司的MAX20090是汽车级高电压、高亮度LED驱动器，适合汽车前灯应用，例如远光灯、近光灯、日间行车灯（DRL）、转向灯、雾灯及其它LED灯，器件利用5V至65V较宽输入电压范围驱动LED灯串，最大输出电压为65V，通过集成节约空间和成本。
器件检测LED灯串高边的输出电流。支持升压、降压、SEPIC模式配置，还支持可编程开关频率（200kHz至2.2MHz）、扩频调制减少EMI噪声等，灵活的结构使设计优化简便。
PWM输入提供高达1000:1的LED调光比，ICTRL输入提供控制器附加模拟调光能力。MAX20090采用节约空间（4mm×4mm）的20引脚TQFN封装、侧边防潮TQFN封装或TSSOP封装。通过故障标识实现短路、过压和热保护等故障诊断，并支持-40°C至+125°C的宽泛工作时候的温度范围，拥有汽车级特性和鲁棒性提高系统可靠性。
降压LED驱动器通过高于LED串总电压的电压来调节LED串中的电流，通过低电阻开关和出色的开关控制实现高效率，在整个模拟调光范围内提供高精度获得出色的EMI，还可以短接到系统地确保安全，轻松适应矩阵或动画应用，比如驾驶员监控系统（DMS）、平视显示器、示廓灯（CLL）以及前后照明系统等。
对此，Excelpoint世健推荐一款高性能、小尺寸、高效的降压LED驱动器MAX2005x，可以有效简化汽车和通用照明设计。MAX20050-MAX20053是适合汽车外部照明应用的高亮度LED（HB LED）驱动器，由完全同步的降压转换器和集成式MOSFET组成，能够正常的使用少量外部组件驱动电流高达2A的LED串联灯串。
该系列通过AEC-Q100认证，拥有汽车级品质，4.5V至65V宽输入电源电压范围支持极端条件下的汽车冷启动和负载突降操作。高低两个开关频率选项（400kHz或2.1MHz）为设计人员提供了优化解决方案尺寸或效率的灵活性，同时避免在AM频段内产生干扰，扩频为设计人员提供了更多选项，有助于从系统层面降低EMI。
高边电流调节意味着只需要与LED灯串进行单一连接，灯串接地可以就地完成。除了PWM调光之外，该芯片还能够正常的使用REFI引脚进行模拟调光。满量程电流调节精度为±2.5%，10%满量程电流调节精度为±8%；5V/10mALDO输出可用于偏置其他电路。
MAX2005x的故障保护机制包括输出过载、短路和器件过温保护，额定工作时候的温度范围为-40°C至+125°C，并采用带焊盘的散热增强型12引脚（3mm x 3mm）TDFN、14引脚（5mm x 4.4mm）TSSOP和24引脚（4mm x 4mm）TQFN封装。
综上所述，Excelpoint世健认为，ADI公司的汽车LED照明产品和解决方案为汽车LED照明行业提供了丰富的灵活和高性能发展的新趋势，同时，也为市场未来的技术创新提供了基础，能帮助市场更好地迎接各类挑战。
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