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基于MPQ3326-AEC1的16路汽车LED驱动器应用

发布时间:2020-01-20 责任编辑:wenwei

【导读】LED照明不仅节能高效,可靠性高,而且功能丰富。从先进的可控前照灯到复杂的车厢照明,再到将单独的LED控制与不同的颜色和亮度相结合,不但可以大大增强驾驶体验,还可以为车辆打造不同的风格和吸引力,广被汽车应用采用。 
 
MPS推出的 MPQ3326-AEC1便可以满足各种汽车的照明需求,包括日行灯、车载娱乐显示屏、动态方向灯、仪表盘背光、侧灯、尾灯和照地灯等。其主要功能包括:
 
● 16通道,每通道最大可支持50mA且可多路并联使用
● I2C通讯接口,最多可支持10片IC级联
● 每路支持6-bit模拟调光/12-bit PWM调光
● 带诊断Fault信号和寄存器
● LED开路,短路保护功能,驱动过温检测功能
 
http://www.cntronics.com/art/artinfo/id/80037537
图1:MPQ3326-AEC1典型应用电路
 
MPQ336有16路,每路支持50mA,且可通过多路并联来输出更大电流,并且具有每个通道可独立调光的特点,可支持不同的车灯效果和LED功率等级,灵活性非常高。此外,其可通过I2C总线级联10颗芯片的特点保证了很好的扩展性。 
 
以下示例展示了MPQ3326-AEC1的灵活特性。 
 
动态转向灯和危险警示灯 动态转向效果俨然成为当代新车设计的一种流行趋势。常见的效果是按照左-右/右-左的移动顺序点亮每个LED单元(见图2)。此种方向指示模式,每个LED单元大约需要200mA的驱动电流。例如,转向信号灯由5个独立的LED单元组成(每单元3颗LED串联,使用两颗MPQ3326-AEC1,将其四通道并联输出,来驱动一个LED单元,即可实现5个LED单元的动态转向效果。
 
http://www.cntronics.com/art/artinfo/id/80037537
图2: 动态“左转”方向信号
 
通过I2C总线控制可以针对不同的工作模式,通过系统微控制器启用和排序每个阵列的LED灯。如图3电路所示,用系统中的微处理器(MCU)通过I2C总线对每个LED单元进行时序控制,从而实现不同工作模式,比如:从左至右/从右至左滚动模式,或者所有LED单元同时闪烁的报警信号模式。
 
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图3:5个单元动态转向灯电路图
 
具有呼吸唤醒模式的日行灯  
 
日行灯已经成为所有欧洲车辆的标配。由于日行灯通常与转向灯位于同一灯组,,当转向灯亮起时,为了不影响转向灯的可视性,需要将日行灯切换至低亮度模式。此外,当车辆启动时,日行灯可采用“呼吸式”的动态效果,车辆犹如被“唤醒”一般,尤其在夜间,效果格外明显。如果车厢内灯和照地灯也采用相似的呼吸唤醒模式,会显得更加高端。
 
MPQ3326-AEC1的调光功能可以实现这些效果,其12bit的PWM调光方式结合6bit的模拟调光功能提供了非常精细的亮度控制。假设典型的日行灯每串LED可能使用250mA电流,如果每串并联五个通道,那么一颗MPQ3326-AEC1 就可以驱动3串LED。 
 
提升效率,支持冷机启动
 
对于许多车辆照明应用来说,LED照明在“冷车启动”时是否能保持稳定且无闪烁非常重要,此时正常的12V电池电压可能会暂时下降至6V。此类电压跌落的现象也越来越普遍,因为考虑到节能减排,发动机自动启停功能越来越被广泛应用于传统燃油车与混合电动车。 
 
根据所需维持的LED灯串电压,需要在MPQ3326-AEC1 LED恒流驱动之前放置一个Buck(降压)或Boost(升压)DC / DC变换器。MPS同样也提供了一系列Boost升压和Buck降压产品。 
 
对于三串及以上LED的升压情况(假定正向电压典型值为3V),MPQ3425-AEC1可以提供非同步升压解决方案,其输入端电压可低至3.1V,最高可达55V,具有额定值5A开关电流限。 
 
对于从正常12V电池电压降压给1或2颗串联LED供电,可以选择MPQ4420-AEC1 DC / DC变换器。与线性稳压器(LDO)相比,其同步整流的工作模式可确保高效工作,不会产生大量损耗。此外, MPQ4420-AEC1 还具有出色的EMI性能(见图4)。
 
http://www.cntronics.com/art/artinfo/id/80037537
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图4: MPQ4420-AEC1 (9mmx9mm) PCB和EMI性能图(符合EN55022)
 
MPS提供了基于MPQ4420+两颗MPQ3326的评估板,可以实现32颗LED一系列的动态效果(参见图5),其中还包含一颗超低静态电流(3µA)的LDO-MPQ2013给MCU待机使用。
 
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图5:MPQ4420-AEC1 + MPQ3326-AEC1评估板
 
 
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