世平安森美 NCV78514 LED Driver應用於車用智能LED燈組方案介紹

NCV78514 是一款安森美半導體 (Onsemi) 汽車 LED 驅動器，採用 H 橋拓撲結構，整合同步降壓和外部非同步升壓。此拓撲結構支援設計單一驅動器用於多個 LED 負載，最大功率為 20 W，最大電壓為 60 V，最大電流為 1.5 A。它非常適合無 MCU 設置，並具備輸入電壓和溫度Derating、診斷和錯誤處理以及衰減等智慧功能。

• NCV78514 功能特點：
  • 支援無需 MCU 的應用
  • 整合降額機制
  • 固定開關頻率 400 kHz
  • 輸入工作範圍：5 V 至 21 V
  • 低於 9 V 的熱啟動管理
  • 可承受高達 45 V 的負載突降
  • 輸出電壓範圍高達 60 V
  • 外部可程式電流 200 mA - 1500 mA
  • 脈衝寬度調變：80 Hz 至 600 Hz
  • LED 電流調光頻率 400 Hz
  • 外部 NTC / PTC 用於 LED 溫度測量
  • 擴頻
  • 狀態和錯誤模式處理
  • 符合 AEC-Q100 認證並支援 PPAP
• NCV78514典型應用
  • 霧燈 Fog Lamp
  • 方向燈 Cornering Light
  • 標識投影 Logo Projection
  • 標識照明 Logo Lighting

此評估板旨在展示 NCV78514 的功能。輸入端受反極性保護，並連接輸入 PI 型濾波器。電流隨後流經 DC/DC 轉換器和輸出 PI 型濾波器。輸出電流由連接到 ISET 引腳的電阻定義。NCV78514會持續監控該電阻，以確保良好的電氣連接，並驗證電流設定電阻是否正常運作。測量的電阻在工作期間必須保持穩定。在啟動程序期間，將評估電阻，並計算相應的輸出電流。輸出電流也可以透過施加到 DIM 引腳的 PWM 訊號進行調整。NCV78514感測施加的 PWM 訊號並測量其Duty Cycle。輸出電流以 400Hz 的頻率進行十次脈衝寬度調整，Duty Cycle與輸入 PWM 訊號相符。

電阻定義的電流設定了目標輸出電流，當沒有Derating機制啟動時，該電流將會起作用。有三種Derating機制會影響輸出電流：輸入電壓下降、積體電路過熱、LED燈串過熱。輸出電流會降載至最大的Derating機制控制，這確保系統在各種條件下都能安全且有效率地運作。

LED模組的溫度是透過放置在模組內部的NTC（負溫度係數）熱敏電阻來測量的。隨著LED模組溫度的變化，熱敏電阻的阻值也會改變。將VCC電壓施加在Pull-up電阻上，並將NTC熱敏電阻連接在此Pull-up電阻和接地之間。隨著NTC熱敏電阻阻值的變化，其兩端的壓降也會改變。積體電路的ADC（類比數位轉換器）可以感測到此壓降，從而精確測量LED模組的溫度。

LED 模組 v2.0版功能描述：

LED 模組 v2.0 旨在模擬從 1 到 20 個 LED 的各種負載。透過短接特定的跳線，可以繞過 LED 燈串的某些部分，從而有效減少 LED點亮的數量。這允許靈活配置 LED 燈串長度。此模組可分成兩個獨立的燈串，LED D1-D8 和 LED D13-D20 由像素控制器單獨控制。

LED 模組 v2.0 包含一個電流設定電阻 (R1) 和一個溫度感應熱敏電阻 (R2)，NCV78514 使用它們在過熱時調節 LED 燈串電流。這些電阻可以放置在評估套件 (EVK) 模組或 LED 模組上。但是，請確保不要將電阻和熱敏電阻同時放置在 LED 模組和評估模組上。這些位置是重複的，以便驅動沒有 ISET 和 TCS 元件位置的其他 LED 負載。

若要改變LED電流，請使用下面的公式 (1)：

熱敏電阻（NCG18XH103FOSRB）的測得電阻隨溫度的變化如下（2）

下表列出了熱敏電阻 :

溫度估算可以透過公式3來完成 :

安裝說明：

1. 小心打開評估套件的包裝，確保所有組件齊全。套件包含帶有香蕉插頭的電線，用於連接實驗室電源和 LED 負載模組。
2. 找到套件中附帶的香蕉插頭的電線。
3. 將香蕉插頭連接到實驗室電源的相應端子。
4. 將電源設定為輸出 12V 和 1A。
5. 確保 LED 負載模組已依照提供的圖表牢固地連接到評估板。
6. 所有連接牢固後，打開電源。

故障排除：

• 檢查 PWM 輸入輸出：

          確保 PWM 輸入已連線。如果未連接，則偵測到的佔空比將為 0%，導致無輸出

          電流。透過耦合 PWM 和 VBAT 輸入可以達到 100% 的佔空比。

• 驗證電壓：

          測量 ISET 引腳的電壓。預期電壓約為 1V。

          測量 PTC 引腳的電壓。此電壓應高於 0.6 x VCC 才能正常運作。

• 檢查連接：

          檢查所有連接，確保它們牢固且位置正確。

• 檢查電源設定：

          確認電源和香蕉插頭已正確連接。

• 檢查組件：

          檢查電流設定電阻 (R1) 和溫度感測熱敏電阻 (R2)，確保它們運作正常，並且沒     

          有同時安裝在 LED 模組和評估模組上。

NCV78514 評估板模組如圖一：

                                                                  圖一：NCV78514 評估板模組

電路圖：

 

 

J_IN 連接器腳位定義：

J_OUT_1 & J_OUT_2 連接器腳位定義：

LED 模組v2.0如下圖二：

 

LED 模組v2.0 電路圖：

J1 連接器腳位定義：

J2 & J3 連接器腳位定義：

LED 動作配置表：