簡介

汽車應用中發光二極管（LED）的使用正在增加，原因有很多LED照明正在滲透非汽車行業。 LED效率更高，尺寸更小，壽命更長，允許更大的設計自由度以提高美觀性等。在剎車燈應用中，LED的快速啟動提供了額外的安全保障，以警告駕駛員后面的汽車。 LED的響應速度比傳統白熾燈泡快十倍。除了這個安全方面，LED照明的顏色更自然，使前照燈更安全。控制LED的便利性也使它們成為智能照明系統的自然選擇，可根據車輛傳感器輸入進行調整。控制的一個重要方面是集成電路（IC）驅動器提供的電源管理。

市場情報公司Strategies Unlimited表示，LED照明對外部和內部照明功能的滲透仍在繼續。 Strategies Unlimited分析師Robert Steele博士表示，隨著汽車生產從經濟衰退中復蘇，這些應用的LED銷售也將如此。對于2010年，斯蒂爾預測汽車市場將比2009年增長10％以上。

LED的汽車應用包括室內照明（如穹頂，儀表板和腳部空間照明），指示燈和指示燈以及信息娛樂背光以及外部（信號）功能，如尾燈，轉向燈，剎車燈（包括中央高位剎車燈（CHMSL），停車燈，側標志燈，霧燈和日間行車燈（DRL）。最近，一些車輛制造商已經在基于高亮度（HB）LED的生產型號上推出了LED前照燈。在某些情況下，LED驅動器的功能可以使用相同的LED解決多個應用問題。

與領先的汽車前照燈制造商合作AL-Automotive Lighting（Magneti Marelli），Hella，Ichikoh，Koito，Valeo，Visteon等提供HB-LED原型，幾乎所有汽車制造商都展示了帶LED前燈的概念車。事實上，至少有一家大燈制造商預測，2012年將有幾款標準車輛配備LED前照燈。根據Haitz定律的預測，LED繼續提高效率并降低成本（封裝LED設備的光輸出水平大約每18個月增加一倍），越來越多的LED和LED驅動器將用于車輛。

與傳統照明相比，LED的低功耗，每100公里估計0.2升燃料，每公里二氧化碳排放量減少約4克引用作為僅在DRL應用中用LED取代白熾燈照明的最終優勢。在電動和混合動力汽車中，LED使用而不是白熾燈泡的能耗降低85％意味著增加了范圍。因此，在汽車應用中實施LED有幾個令人信服的理由。

LED驅動器功能

LED需要恒定電流才能產生一致的照明。因此，這形成了LED驅動器的基本操作要求。當前來源的準確性決定了其客戶吸引力。必須避免電流供應變化導致的電流波動。線性穩壓器提供簡單的控制，不需要電磁干擾（EMI）濾波器。但是，對于更高功率的應用，它們的功耗可能會過高。降壓DC-DC轉換器通常用于車輛，作為線性穩壓器的下一步。當驅動器必須串聯控制多個LED時，使用升壓轉換器拓撲。在某些情況下，降壓 - 升壓拓撲結構能夠滿足各種應用要求，包括處理極端電壓的能力。

LED驅動器可以設計為提供串聯和并聯LED控制的組合。內置此功能的設備為電路設計人員提供了靈活性，可通過單個驅動器控制不同應用中的LED，而不需要不同的設備來提高認證測試。

調暗亮度是室內照明的常見要求。然而，外部照明應用于相同LED的更亮和正常要求。例如，剎車燈/尾燈，近光/日間行車燈和遠光/近光前燈是雙層照明。在某些情況下，照明設計可能能夠使用相同的LED和正確的LED驅動器來解決這兩種情況。

對于惡劣的汽車環境，需要多個保護電路來防止故障條件下的設備故障。

汽車設計注意事項

與其他細分市場不同，汽車應用有幾個更嚴格的要求，這些要求反映在行業標準和采購規范中。這些獨特的標準包括溫度和濕度范圍，電壓范圍，承受刺激性化學品的能力，電磁干擾和電磁兼容性（EMC）以及由資格測試決定的可靠性要求。例如，汽車乘客艙溫度范圍為-40至85°C。

汽車電壓范圍從正常運行9至16 V（標稱值為14 V），在亞利桑那州環境溫度下為12.6 V電池充電至阿拉斯加并包括極端條件，如反向電池（-12 V），連續雙電池電壓（+24 V）的跳躍啟動條件，以及當電池與交流發電機斷開連接時發生的負載突降等故障情況，以及其他電壓瞬變。未鉗閉的負載突降可能長達幾百毫秒，并且很容易超過80 V但是現在許多制造商都有集中的負載突降鉗位電路，并且隨后要求組件必須承受40或60 V的瞬態電壓。此外還有更高的電壓要求，起動條件導致需要保護的低電壓，以應對最壞情況。

汽車應用中的高可靠性表明需要保護電路，如過壓，欠壓，反極性，過流，短路和過熱保護等等。集成電路。此外，必須通過測試來驗證組件的壽命，以滿足車輛制造商的目標壽命和保修要求，可能是10年或100，000英里。一般而言，汽車IC認證要求反映在汽車電子委員會的集成電路AEC Q100系列等測試中，但個別汽車供應商和汽車制造商可能需要更嚴格的標準甚至進一步測試。

離散與集成LED輸出

具有模擬和數字以及電源電路的電源IC工藝允許器件設計人員將LED電源開關與控制電路集成 - 只要封裝可以耗散功率。集成的LED開關減少了元件數量，節省了電路板空間并簡化了庫存和制造。隨著功率水平的提高，例如HB LED的LED驅動器或需要驅動LED陣列的選項，控制外部分立輸出設備的驅動器或預驅動器可根據電路要求靈活選擇輸出開關。因此，單個LED驅動器可以滿足多種應用的需求。

ROHM Semiconductor汽車應用LED驅動器解決方案

ROHM Semiconductor為乘客艙和前照燈應用提供高度集成的LED驅動器解決方案。驅動器集成了開關，或者在某些情況下，驅動器設計用于切換外部功率MOSFET。三種產品展示了為汽車應用提供的不同方法。

ROHM Semiconductor的BD8119FM-M是一款4通道恒流背光LED驅動器，適用于中型到大型汽車顯示器，如導航或儀表板。該驅動器采用原始電流模式降壓 - 升壓型DC-DC轉換器，僅需一個線圈即可實現簡化設計。它采用18.5 x 9.9 x 2.31 mm HSOP-M28封裝。 BD8112EFV-M是雙通道版本，適用于中小尺寸TFT顯示器的背光，例如，安裝在儀表板中的TFT。它采用HTSSOP-B24封裝。靈活的降壓 - 升壓LED驅動器如圖1所示。它具有外部PWM控制和VDAC端子的電壓控制，用于亮度控制。

圖1：高度集成的BD8112EFV-M可以驅動通過兩條LED線路提供150mA電流，并且只需極少量的外部元件。

電源電壓為5至30 V，BD8112EFV-M和BD8119FM-M的開關頻率范圍為250至550 kHz，外部同步用于避免車載無線電或其他敏感電路出現EMI問題的選項。 BD8119FM-M驅動器可以輕松驅動來自7 x 4通道矩陣的28個LED，每條線路的最大電流為150 mA，配置正確的外部電路甚至更多。該驅動器具有內置LED異常狀態檢測功能，可用于開路和短路狀態以及內置保護功能，包括欠壓鎖定（UVLO），過壓保護（OVP），熱關斷（TSD），過流保護（OCP）和短路保護（SCP）。

ROHM Semiconductor的BD8105FV和BD8115F全集成驅動器提供串行和并行控制，以解決儀表板的指示器指示器，尤其是集群和中央堆棧控制，如HVAC，無線電等。這些單元只需要少量外部元件，可最大限度地縮小電路BD8105FV由12個漏極開路輸出組成（見圖2），BD8115F有8個漏極開路輸出。每個輸出的最大直流電流為50 mA，脈沖最大值為150 mA。

驅動器可以至少有兩個串聯級聯的器件，如圖3所示，這樣可以在不增加數量的情況下控制更多LED微處理器的I/O引腳這些器件采用SSOP-B20W封裝，內置熱關斷（TSD）電路（標稱檢測點為175°C）以防止過熱。

圖2：框圖BD8105FV顯示內部功率MOSFET的12個漏極連接由于功率器件集成在IC中，TSD可以保護12個輸出免受過高的溫度影響。

ROHM Semiconductor最新的LED驅動器是BD8381EFV-M，用于驅動高光束和近光前照燈中的多個HB-LED作為日間行車燈應用程序。 BD8381EFV-M是一款白光LED驅動器，能夠承受高輸入電壓（50 V MAX）。如圖4所示，集成了電流模式降壓 - 升壓DC-DC控制器，可在變化的電壓輸入下實現穩定運行，并消除串聯連接LED數量的限制。

圖3：兩個級聯BD8105FV的應用電路由微電腦控制，具有4線（3線加啟用）I/F串行輸入。

BD8381EFV-M通過內置PWM或內置PWM提供調光線性控制。可以使用或不使用微型計算機進行操作。工作頻率可在內部設置在100到600 KHz之間，或從內部振蕩器頻率到600 kHz外部同步。內置保護功能包括UVLO，OVP，TSD，OCP和具有LED錯誤狀態檢測功能的SCP，用于OPEN/SHORT電路。該電路采用HTSSOP-B28封裝。

ROHM半導體LED驅動器

隨著用于汽車燈的BD8381EFV-M白光LED驅動器IC的推出，ROHM Semiconductor大幅擴展了其高度集成的LED驅動器IC系列。這些LED驅動器為設計人員提供了多種設計選項，集成或外部開關輸出，并行/串聯控制以及小型表面貼裝封裝中的廣泛保護和故障檢測功能。有關ROHM Semiconductor電源管理產品組合中不斷擴大的汽車LED驅動器產品組合的更多信息，請訪問我們的網站或聯系您當地的ROHM Semiconductor汽車銷售辦事處。

圖4：BD8381EFV-M使用外部功率MOSFET所以設計師可以選擇