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汽车尾灯的新宠—E522.49

2020-12-14
来源:ZLG立功科技·致远电子

随着技术进步,汽车尾部照明系统已得到极大的发展,为适应市场中对尾灯功能与个性化的需求。导致了更复杂的LED驱动系统,现有的灯驱芯片不适应当前的电子电气系统,为此专注汽车市场三十年的ELMOS公司推出了适应市场新需求的E522.49芯片:

一、E522.49芯片结构与特点

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l 快速的差分总线接口,用于动态LED控制

l 设备和LED电源电压范围为5V至40V

l 16个具有10位分辨率的PWM发生器

l 16个可编程LED驱动器,最大电流100mA

l 直接PWM输入

l 10位ADC,用于LED开路,短路和系统诊断

l 功能安全ASIL-B等级

二、E522.49可以解决尾灯设计的那些难点呢?

1. 热管理

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汽车灯电路需要在高达 85°C 的环境温度下工作。该最高温度包括由封闭式灯内的自发热引起的壳体内温度升高。高环境温度向 LED 后灯提出了两项挑战:控制 LED和 LED 驱动器的结温。但是由于LED与驱动器封装大小是一定的,所以芯片的热耗散功率也是一定的,因此热管理变得十分重要。

为了解决热管理问题E522.49可采取上图中的电路,将功耗成比例的分配到偶数通道的热耗散电阻来避免PCB上出现局部过热点。在这个独特的方案中功耗一部分通过芯片本身耗散,另外一部分则由外部器件耗散,相比传统灯驱可为客户带来更多的设计余量,解决了热量分布问题。

2. EMI 兼容性

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虽然大多数现有的后灯使用微控制器通用输入/输出或简单的接口(如I2C),但是,当灯设计涵盖整个汽车尾部时,这些简单的接口架构可能无法满足更大后灯的需求。这些系统中的通信接口必须符合 EMC 标准,同时还要不引入通信错误。但众所周知I2C总线对时序要求严格,且会产生严重的EMC问题,特别是新能源汽车普及化的今天,采用传统的串行通信显然已不符合市场的需要。

为了解决此问题,E522.49通过使用业界通用 CAN 物理层,基于UART的灵活导线接口可轻松实现长距离的板间通信,提升性能的同时而不会影响 EMC 性能。

3. 动画趋势

后灯中的动画可以实现灵活的样式以及个性化(例如欢迎消息)。新的设计采用复杂的动画,后灯设计正在从控制 LED 串转变为独立驱动各个LED 像素。 而此功能只用使用单一器件完成,E522.49的16通道可以轻松实现LED 串控制向独立像素控制的转变。

4. 故障诊断

车灯必须在其使用寿命期间满足其照明输出法规要求。尽管 LED 的预期寿命比车辆的最大运行时间长得多,但 LED 仍然容易受到随机故障的影响。多达 80% 的随机 LED 故障是开路故障,而不到 20% 是短路故障。尽管检测单串 LED 中的 LED 开路相对简单,但检测单个 LED 短路可能不那么容易。E522.49内部有16通道的ADC,可轻松实现单灯级别的开路短路故障检测。

5. 功能安全

一般来说车灯产品的安全要求等级为ASIL B,目前市场上几乎看不到支持功能安全的灯驱芯片,而ELMOS E522.49的开发基于已通过ISO认证的ISO 26262流程。


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