车用装置电子系统分析方案

车用装置电子系统分析方案

　　冷启动(Cold Crank)是一种当汽车引擎放置在酷冷或冰温一段时间后所发生的状况，导致引擎油会变得非常黏稠，且启动马达必须传输更多扭力，于是须从电池汲取更多电流。此大电流负载在汽车点火启动时，会将电池/主线路电压拉低至4.0伏特，之后电压便会回升到13.8伏特(图1)，对于某些应用，如引擎控制、安全及导航系统等需求通常对3.3伏特的稳定输出电压而言，能历经冷启动过程且正常工作相当必要。

　　新LED驱动器成为车用首选

　　就LED驱动器而言，须提供车主之重要特性包括：

　　? 高电流

　　为提供高电流(≧d1.5安培)，驱动器须驱动一外部N信道金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET)驱动高亮度LED。

　　? 高压

　　LED驱动器的3～36伏特输入操作及输出电压，可依外部功率组件之选择扩展，轻易驱动多串(串联)或丛集式(串联+并联)LED。

　　? 保护

　　IC须包含保护高亮度LED所需的精准电流及输出电压稳压，额外的保护功能另包括过压、过电流及软启动。

　　? 调光

　　透过True Color PWM 3,000:1数字调光，LED可于宽广的调光范围内维持固定色彩，同样的，驱动器也须可提供额外的模拟100:1调光。

　　为满足汽车内外照明之各项严苛要求，目前业界有厂商推出两款新的DC/DC LED驱动器，具高操作效率、负载保护、宽广输入及输出电压额定值、及精确的电流稳压等特色。此IC可被配置成数个DC/DC架构，提供设计者检核IC，以满足不同应用之转换要求之选择。

　　其中一款为电流模式、多重架构的转换器，具备用来驱动高功率LED多串及丛集的固定电流脉冲宽度调变(PWM)调光，可提供快速、真实的PWM负载开关切换，而不会产生瞬时欠压或过压情形，透过True Color PWM调光保证白光及红绿蓝(RGB)LED之色彩饱和度，数字调光比可达3,000:1(100Hz);透过模拟控制亦可达到额外的100:1调光比，此为一极重要之标准，因人眼对于室内亮度的些微变化极敏感，此多功能控制器可被用作升压、降压、升降压、单端初级电感转换器(SEPIC)或返驰转换器，以及固定电流/固定电压稳压器。No RSENSE操作使用一个MOSFET的导通阻抗，因而不需电流感测电阻器，并且还可提高效率。此类转换器之应用范围包括高压LED数组及LED背光、以及电讯、汽车及工业控制系统的电压稳压器。

　　另一款产品为双信道36伏特、2MHz降压DC/DC转换器，专门设计以操作如定电流LED驱动器，每信道可提供达1.5安培LED电流，内部感测电阻及调光控制，使其成为驱动高电流LED之选择。此类驱动器于整个50毫安～1.5安培的宽广电流范围均可维持高输出电流准确性，而True Color PWM电路则能达到3,000:1之调光范围。

　　透过4～36伏特(40伏特最大)的宽广输入电压范围，LED驱动器可调节包括汽车动力系统等电源，切换频率可设定于200k～2MHz间，因此能运用极小的电感及陶瓷电容，且避开严苛的频段，如AM/FM无线电，结合散热强化型TSSOP-16封装，为驱动两组或四组高电流LED提供精小的解决方案。

　　运用高压端感测，驱动器能达到接地端LED负极连接，去除大多数应用中接地导线的需求。电流模式控制及精确参考电压，为良好稳压、低涟波固定LED电流提供优化回路动力，两个通道均透过分开的直流电压(VADJ)及PWM讯号独立操作，每信道均可与另一信道以180度反相切换，减少输出涟波，此驱动器其他特性包括开路LED及短路保护。

　　虽然汽车环境被公认为极度严苛，但LED照明系统设计者仍拥有许多选项，以针对严峻的效能需求选择强固的LED驱动器。此外，随LED照明设备之采用率持续从后级转移至低阶汽车中，LED驱动器之制造商更将积极提供创新产品，以全面满足市场需求。