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采用温度降额来延长汽车 LED 的预期寿命:一种简单且经济高效的解决方案

2021-07-30 18:07 作者:MPS芯源系统  | 我要投稿

摘要

 

LED因其功耗低、使用寿命较长而越来越多地被汽车制造商用于照明应用。然而,当新技术趋势遇到极具挑战的汽车需求时,对设计方案的要求也水涨船高。新型LED设计解决方案不仅要避免LED热击穿,还要延长其预期寿命。本文将介绍一种简单、低成本、基于 NTC 的线性调光电路,它可以根据温度调节驱动电流,从而提供更有效的汽车 LED 照明解决方案。

 

首先,我们简单回顾一下汽车照明方案设计面临的问题及助力。然后,结合仿真结果展示其采样电路。最后,通过实际测试验证仿真结果,并在文章的最后一节中展示验证的结果。

 

背景信息

 

LED 照明是一项技术创新,但也伴随着额外的设计挑战。在设计 LED 照明系统时,必须同时考虑组件的热特性,以避免热击穿。这在汽车照明等应用中尤为重要,在这些应用中,高环境温度和长工作时间会导致组件迅速老化。

L汽车照明技术的发展需要更大的驱动电流和更小的封装尺寸,这使散热设计的优化变得更加困难,也更加必要。较高的驱动电流会使器件结温升高,甚至优化后的散热也不能满足需求。因此,必须想出一种方法,在温度过高时可以降低 LED 电流。

 

大多数汽车 LED 驱动器都具有电流调光功能。例如,MPS 的 MPQ2489 利用DIM 引脚实现 PWM 和模拟调光。然而,调光控制电路通常会由比较复杂的模拟或数字电路实现,这些电路常常在终端应用中占用大量空间并且还会增加整体系统成本。本文将介绍一种基于 NTC 的简单电路解决方案,可以根据温度对输出电流进行线性调光。

 

图 1 显示的电路可以在温度低于 70°C 时,保持驱动器中的标称输出电流稳定。如果超过温度阈值,输出电流会与温度呈准线性关系下降,以避免热击穿;当 LED 达到最高额定温度(约120°C)时,电流值最小。


图1: MPQ2489电路原理图


采样电路

 

本文以 MPQ2489-AEC1的电路作为示例,它是MPS提供的一款 60V、1A 汽车级降压 LED 驱动器。该驱动器可同时实现 PWM 和模拟调光,但在本应用中仅使用后者。要使用模拟调光功能,需要在 DIM 引脚上施加 0.3V 到 2.5V 之间的直流电压。 该电压可以在 250mA 和 1.1A 之间线性调节 LED 电流(见图 2)。当直流电压范围在0.3 到 1.25V 之间时,将产生 250mA 到 550mA 之间的电流。


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https://www.monolithicpower.cn/cn/support/industry-information.html

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