基于Infineon TLF51801的恒压大电流驱动在氛围灯领域的应用方案

随着技术的发展,LED在汽车照明中的应用日渐增多,车内照明和刹车灯、应急灯、日行灯等方面的应用已经起得了显着的成效,LED在整车内外部照明光源的比重已经超过了80%。随着LED照明技术的快速发展和成本的逐步下降,LED在车内的应用领域和应用方法也在不断更新突破,比如说室内氛围灯和贯穿式尾灯。   氛围灯作为一种新型灯种在汽车中的使用引起了广大消费者的关注,单色的氛围照明灯早在2000年开始应用,比如宝马使用的橙色,极具典型,而最初氛围照明灯并不作为功能性光源,在2010年前后,静态氛围灯逐步开始受到青睐,用以营造品牌效应所特有的氛围,目前氛围照明逐渐成为市场的新宠,全色彩的氛围照明成为了流行趋势,使得设计者可以利用并营造不同情景,未来市场对于动态照明效果将更为追捧。而要达到这样的效果灯珠数量必然要求越来越多,那么大电流的需求也越来越受到重视。   品佳集团一直致力于汽车行业产品方案的设计与推广,为此,我们推出英飞凌的汽车氛围灯驱动电源的解决方案。本方案是基于英飞凌的驱动 IC TLF51801来设计,TLF51801芯片是10A同步降压控制器,最大支持10A的电流输出,能够很好满足目前氛围灯数量多,流要求大,响应快的特点。  

硬件设计:

MCU Board:使用 NXP S32K144 作为 Lighting ECU Microcontroller,一方面通过 CAN 总线与 BCM 或其它 ECU 连接,另一方面通过IO口和OSRAM的SMART RGB通信。S32K144内置库文件包含有SMART RGB LED的驱动程序,方便客户调用。
  • ARM Cortex-M4 up to112Mhz;
  • Flash/RAM-512 KB / 64KB;
  • 丰富的外设资源: 4 × 16bit timer、1 × 32bit LP timer、RTC、4 x LPSPI(with 1 emulated SPI by Flex IO)、4 x LPUART、 3 x FlexCAN 、2 x16(12-bit)ADC;
  • Function Safety ASIL-B

SMART RGB Board:使用 OSRAM的 smart rgb 灯珠来做氛围灯阵列:
  • 电路设计简单,总共只有四条线,大幅度降低了系统成本;
  • 基于2 Mbit/s 通讯的EMI可靠性设计,MCU和smart rgb LED之间采用双向差分通讯,延迟时间短;
  • RGB LED、LED驱动,通讯接口 集成到单个封装里;
  • 实现自动温度补偿、自诊断功能,MCU可以单独诊断LED的温度和损坏;
  • 最多支持4096颗LED,每个模块都拥有自己的LED校准数据,  没有颜色和亮度分档,不需要校准;
          


Power Board:使用英飞凌的电源 IC TLF51801来设计,该芯片是同步降压拓扑架构,效率高,最高支持5V/10A电压输出:
  • 通过MOS内部RDS或外部并联电阻进行限流设定;
  • 输入电压欠压锁止;
  • 输出电压可调,±2%精度;
  • 最大占空比高于99%;
  • 低静态电流(<2µA);
  • 软启动功能;
  • 满足车规要求。

软件调试界面:

 

场景应用图

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产品实体图

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