汽車尾燈的新寵—E522.49

摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車LED照明以鹵素?zé)魺o(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)迅速占領(lǐng)了市場(chǎng)， 同時(shí)傳統(tǒng)燈驅(qū)已不適應(yīng)多樣化效果的需求，因此ELMOS帶來(lái)了最新的 E522.49來(lái)解決行業(yè)痛點(diǎn)。

隨著技術(shù)進(jìn)步，汽車尾部照明系統(tǒng)已得到極大的發(fā)展，為適應(yīng)市場(chǎng)中對(duì)尾燈功能與個(gè)性化的需求。導(dǎo)致了更復(fù)雜的LED 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，現(xiàn)有的燈驅(qū)芯片不適應(yīng)當(dāng)前的電子電氣系統(tǒng)，為此專注汽車市場(chǎng)三十年的ELMOS公司推出了適應(yīng)市場(chǎng)新需求的E522.49芯片：

一、E522.49芯片結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

· 快速的差分總線接口，用于動(dòng)態(tài)LED控制

· 設(shè)備和LED電源電壓范圍為5V至40V

· 16個(gè)具有10位分辨率的PWM發(fā)生器

· 16個(gè)可編程LED驅(qū)動(dòng)器，最大電流100mA

· 直接PWM輸入

· 10位ADC，用于LED開(kāi)路，短路和系統(tǒng)診斷

· 功能安全ASIL-B等級(jí)

二、E522.49可以解決尾燈設(shè)計(jì)的那些難點(diǎn)呢?

1. 熱管理

汽車燈電路需要在高達(dá) 85°C 的環(huán)境溫度下工作。該最高溫度包括由封閉式燈內(nèi)的自發(fā)熱引起的殼體內(nèi)溫度升高。高環(huán)境溫度向 LED 后燈提出了兩項(xiàng)挑戰(zhàn)：控制 LED和 LED 驅(qū)動(dòng)器的結(jié)溫。但是由于LED與驅(qū)動(dòng)器封裝大小是一定的，所以芯片的熱耗散功率也是一定的，因此熱管理變得十分重要。

為了解決熱管理問(wèn)題E522.49可采取上圖中的電路，將功耗成比例的分配到偶數(shù)通道的熱耗散電阻來(lái)避免PCB上出現(xiàn)局部過(guò)熱點(diǎn)。在這個(gè)獨(dú)特的方案中功耗一部分通過(guò)芯片本身耗散，另外一部分則由外部器件耗散，相比傳統(tǒng)燈驅(qū)可為客戶帶來(lái)更多的設(shè)計(jì)余量，解決了熱量分布問(wèn)題。

2. EMI 兼容性

雖然大多數(shù)現(xiàn)有的后燈使用微控制器通用輸入/輸出或簡(jiǎn)單的接口(如I2C)，但是，當(dāng)燈設(shè)計(jì)涵蓋整個(gè)汽車尾部時(shí)，這些簡(jiǎn)單的接口架構(gòu)可能無(wú)法滿足更大后燈的需求。這些系統(tǒng)中的通信接口必須符合 EMC 標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要不引入通信錯(cuò)誤。但眾所周知I2C總線對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格，且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的EMC問(wèn)題，特別是新能源汽車普及化的今天，采用傳統(tǒng)的串行通信顯然已不符合市場(chǎng)的需要。

為了解決此問(wèn)題，E522.49通過(guò)使用業(yè)界通用 CAN 物理層，基于UART的靈活導(dǎo)線接口可輕松實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的板間通信，提升性能的同時(shí)而不會(huì)影響 EMC 性能。

3. 動(dòng)畫(huà)趨勢(shì)

后燈中的動(dòng)畫(huà)可以實(shí)現(xiàn)靈活的樣式以及個(gè)性化(例如歡迎消息)。新的設(shè)計(jì)采用復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)，后燈設(shè)計(jì)正在從控制 LED 串轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立驅(qū)動(dòng)各個(gè)LED 像素。 而此功能只用使用單一器件完成，E522.49的16通道可以輕松實(shí)現(xiàn)LED 串控制向獨(dú)立像素控制的轉(zhuǎn)變。

4. 故障診斷

車燈必須在其使用壽命期間滿足其照明輸出法規(guī)要求。盡管 LED 的預(yù)期壽命比車輛的最大運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)得多，但 LED 仍然容易受到隨機(jī)故障的影響。多達(dá) 80% 的隨機(jī) LED 故障是開(kāi)路故障，而不到 20% 是短路故障。盡管檢測(cè)單串 LED 中的 LED 開(kāi)路相對(duì)簡(jiǎn)單，但檢測(cè)單個(gè) LED 短路可能不那么容易。E522.49內(nèi)部有16通道的ADC，可輕松實(shí)現(xiàn)單燈級(jí)別的開(kāi)路短路故障檢測(cè)。

5. 功能安全

一般來(lái)說(shuō)車燈產(chǎn)品的安全要求等級(jí)為ASIL B，目前市場(chǎng)上幾乎看不到支持功能安全的燈驅(qū)芯片，而ELMOS E522.49的開(kāi)發(fā)基于已通過(guò)ISO認(rèn)證的ISO 26262流程。