臺積電宣布推出針對高亮度汽車應用的 TS19501 單通道可調(diào)光 LED 驅(qū)動器。該 LED 驅(qū)動器可處理寬輸入電壓（4.2 至 42 V），支持多種拓撲和操作模式，具有寬可編程頻率操作和擴頻時鐘，并通過 AEC-Q100 標準認證。

其集成設計使其適用于所有汽車 LED 應用，例如遠光燈和近光燈、日間行車燈、方向指示燈、位置指示燈、霧燈、ATV 和四輪驅(qū)動燈。該 IC 還提供用于經(jīng)典應用的非汽車版本。

汽車照明

LED 照明是汽車領域的一項使能技術(shù)：它提供了新功能、更高的安全性、設計靈活性、更高的每瓦流明效率、更容易與控制系統(tǒng)和電子設備集成、可靠性、照明設計的更多自由度以及更容易表征每個汽車制造商的風格和個性。

LED 技術(shù)成功的主要原因在于較冷的色溫（通常為 5，000 K），這使汽車具有更具科技感和金屬感的外觀，以及使用的多功能性，它允許薄而均勻的光導使車輛的美學更加個性化成為可能。

然而，由于更高的光強度，LED 還提供了更大的投影深度，因此具有更高的安全性。LED技術(shù)通過新功能和電子控制系統(tǒng)的開發(fā)不斷更新；正如我們將在本文后面看到的那樣，今天的設計不僅涉及光源，還涉及光本身的形狀、投影和圖像。

LED驅(qū)動器

LED 需要恒定電流來產(chǎn)生合適的光，而這正是 LED 驅(qū)動器所需的操作所依賴的。電流供應的準確性引起了客戶的注意。必須避免隨車輛電壓變化而發(fā)生的電流變化。線性穩(wěn)壓器執(zhí)行簡單的控制，不需要使用濾波器來抵抗電磁干擾。但是，對于高功率應用，它們的散熱可能會變得過多。

“我們的客戶總是希望獲得高功率水平，”臺積電應用工程總監(jiān) Kevin Parmenter 說?！暗c此同時，他們必須遵守 EMC 要求，同時擁有可以做任何事情的靈活設備。對于車輛中的所有電子設備，EMC 性能非常重要?！?/p>

對具有低電氣噪聲、高光強度調(diào)節(jié)（調(diào)光）比以及極性保護、對 GND 或 Vcc 短路、過流或過壓保護以及過熱保護等高級保護功能的緊湊、高效驅(qū)動器的需求日益增加。所有參數(shù)確保電流和光通量之間的正確關(guān)系。

LED 驅(qū)動器本質(zhì)上是一種電源，它以適合 LED 運行的方式為 LED 提供專門的電源，通常是恒定電流，但這種功能可以通過配備邏輯功能的設備以或多或少的高級方式進行控制。

有兩種主要類型的驅(qū)動程序：隔離和非隔離。在第一種情況下，從交流電源到 LED 的電路鏈還包括一個變壓器，它允許將燈的表面與電氣系統(tǒng)電隔離；在第二種情況下，沒有隔離。對于低功率隔離驅(qū)動器，一般建議使用反激拓撲，而對于大功率驅(qū)動器，建議使用諧振半橋 LLC 拓撲。對于非隔離式驅(qū)動器，最常見的電路類型是降壓-升壓、降壓和 SEPIC（單端初級電感轉(zhuǎn)換器）。還有許多變體：例如，反激式拓撲也可以在包括升壓級的兩級版本中實現(xiàn)。技術(shù)要求，特別是功率因數(shù)校正，

“LED 驅(qū)動器的設計有多種配置，”Parmenter 說?！癝epiChas 被用于各種項目，這要歸功于其低傳導發(fā)射，因為與其他解決方案相比，電流消耗往往非常穩(wěn)定。選擇取決于您想要做什么、電源電壓是多少，以及傳導發(fā)射的 EMI 和 RFI 環(huán)境如何。”

臺積電的 TS19501 為設計人員提供了許多優(yōu)于競爭設備的優(yōu)勢和改進：

2V 至 42V 輸入電壓：一臺設備可處理多種應用

寬工作溫度：–40?C 至 125?C

低端電流感應：在各種外部條件下具有更好的性能

擴頻時鐘：降低 EMI/RFI 并促進合規(guī)性

支持多種拓撲：一個器件用于升壓、降壓-升壓和 SEPIC 拓撲

支持多種操作模式：一臺設備用于 DCM、BCM 或 CCM

PWM 和模擬調(diào)光：適用于微控制器或模擬電路

70-kHz 至 700-KHz 可調(diào)頻率：在選擇頻率方面毫不妥協(xié)

MSOP-10EP 封裝：具有更少引線和外部元件的更小封裝

隨著電動汽車在市場上的發(fā)展，需要高度集成的 LED 驅(qū)動器來節(jié)省安裝時間和成本，并為設計人員提供最大的設計靈活性，這一點非常重要。

TS19501的典型應用電路

TS19501的功能塊

Parmenter 指出，雖然 TS19501 不是第一個應對這一不斷增長的市場的驅(qū)動器，但與競爭器件相比，它確實為設計人員提供了更大的靈活性、更少的引腳以及通常更少的外部部件。

“我認為有趣的一件事是，市場上的許多設備通常都采用引腳數(shù)非常多的封裝，”他說?！岸掖蠖鄶?shù)時候，當你有很多引腳時，組裝成本會更高。一些客戶會告訴您，他們的裝配方程式中每個引腳都有成本。這取決于制造商。有些會，有些不會。但數(shù)字越高，對濕度的敏感程度也越高，這有時會使組裝復雜化?！?/p>

通過使 LED 工作在最佳工作點可以實現(xiàn)光轉(zhuǎn)換效率的最大化，因為在這些器件中，電流、光通量和結(jié)溫之間存在特定的關(guān)系：通過增加電流，光通量LED 產(chǎn)生的光通量也會增加，但更大的功率耗散會導致結(jié)溫升高，進而導致光通量降低。最后，為了延長 LED 的使用壽命，驅(qū)動器必須保護發(fā)光二極管免受過壓和過熱的影響。

為了以最高效率運行，LED 照明轉(zhuǎn)換器應具有盡可能小的外形尺寸，并且應能夠承受高溫，因為它們位于非?？拷庠吹奈恢?。電子行業(yè)提供基于各種電路解決方案的驅(qū)動器，以應對所有不同的照明應用，同時滿足所有技術(shù)要求。

審核編輯：郭婷