En la industria del automóvil, los LED están ganando terreno gracias a su mejor iluminación frente a las tecnologías de iluminación tradicionales. Los LED pueden ofrecer a los conductores de automóviles un rango de visión más amplio, al mismo tiempo que les permiten ver la carretera con mayor claridad, además de proporcionar una mejor iluminación para los peatones en la carretera. Gran parte del desarrollo se centra en envases más pequeños, mayor disipación de calor, mayor ahorro de energía y mayor solidez.
Se espera que el mercado de LED para automóviles alcance los 2.9 millones de dólares en 2021, lo que generará una tasa de crecimiento interanual del 13.7%, gracias a los faros y la pantalla. paneles, de acuerdo con Corporación TrendForce. La participación de LED para automóviles de pasajeros a nivel mundial alcanzó el 53% en 2020, con una participación del 85% en automóviles eléctricos, según el investigador de mercado.
Parte de la entrega de una iluminación más agradable desde el punto de vista estético para una mayor diferenciación tanto en el interior como en el exterior del automóvil requiere soluciones de iluminación y energía más pequeñas. Durante el año pasado, mientras que los fabricantes de LED han desarrollado nuevos dispositivos en envases más pequeños con mayor brillo y confiabilidad, los fabricantes de controladores LED continúan alcanzando nuevos niveles de integración sin comprometer el rendimiento para ayudar a desarrollar diseños de iluminación automotriz más elegantes.
Al mismo tiempo, los fabricantes de iluminación LED continúan avanzando en sus tecnologías para mejorar la visibilidad y la seguridad de la conducción. Para la iluminación exterior, esas mejoras se centraron en el brillo, la eficiencia y tamaños de paquete más pequeños.
Un ejemplo es la próxima generación de LED de Dominant Opto Technologies lanzada a principios de este año. los Especias Plus 2520 Los LED están diseñados para luces de combinación traseras, que se utilizan como luces traseras, luces superiores, luces de freno centrales montadas en alto, señales de giro y luces antiniebla traseras.
A pesar de su tamaño más pequeño, que mide 2.5 × 2.5 × 0.7 mm, Dominant dijo que supera a sus predecesores y productos similares en el mercado en términos de brillo, durabilidad y confiabilidad. También abre oportunidades para diseños más pequeños y delgados.
Dominant también señaló que es el primer fabricante de LED en ofrecer familias de productos con una sola huella en cinco niveles de potencia (0.1 W, 0.2 W, 0.5 W, 1 W y 2 W) y tres colores: ámbar, amarillo y súper rojo. - para cubrir una amplia gama de aplicaciones de luces traseras combinadas.
Con un concepto de "Un paquete para todos", dijo la compañía circuito el diseño se simplifica y ofrece ventajas económicas.
Otras características clave incluyen una baja resistencia térmica y excelentes propiedades de disipación de calor. En comparación con los paquetes convencionales como el PLCC, en las mismas condiciones de conducción, el Spice Plus 2520 es capaz de mantener un flujo luminoso más alto durante más tiempo.
La serie de baja potencia, que incluye SVx-HHG (0.1 W), SVx-MHG (0.2 W) y SVx-SHG (0.5 W), comparten un centro óptico común, mientras que las dos series de alta potencia, la SVx- TZHG (1 W) y SVx-WZHG (2 W), comparten otro centro óptico común. La huella estandarizada y el centro óptico permiten a los clientes simplificar el diseño de la óptica, la lente y la lámpara, al tiempo que permiten la reutilización de los módulos de diseño y las plataformas de patrones.
Spice Plus 2520 también viene con un nuevo marco de plomo y una almohadilla de soldadura especial que ha mejorado la robustez de su paquete con una resistencia al corte del paquete 1.5 veces mayor que los LED de tamaño similar con almohadillas de soldadura estándar para una mayor confiabilidad.
Los faros inteligentes o inteligentes, como los sistemas de luces de conducción adaptables (ADB), son una tendencia creciente para mejorar la visibilidad del conductor y la seguridad vial. Samsung Electronics Co., Ltd. anunció su LED de celda de píxeles este año, un nuevo LED para automóviles módulo optimizado para faros inteligentes, como los sistemas ADB, que ajustan automáticamente los patrones de haz de los faros para evitar deslumbrar a otros conductores.
Un gran impulsor de la demanda de los sistemas ADB, dijo Samsung, son las tecnologías automotrices emergentes, como la conducción autónoma y conectada, que han elevado el listón de los estándares de seguridad de los vehículos.
PixCell LED de Samsung. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Samsung Electronics Co., Ltd.)
PixCell LED puede integrar monolíticamente más de 100 segmentos ultrapequeños en un solo chip LED, mientras que hace que el área de emisión de luz sea significativamente más pequeña, a 15.4 × 2.7 mm. Con el área de emisión de luz reducida a 1/16 de los módulos LED discretos convencionales para sistemas ADB, PixCell LED puede reducir el tamaño de los faros entre un 30% y un 50% para diseños más elegantes, dijo Samsung.
Los segmentos de LED están separados por una pared de silicona para evitar la diafonía óptica, que ofrece un contraste superior para una visibilidad mucho mayor del conductor, dijo la compañía, y cada segmento funciona como un píxel para controlar la distribución de la luz, de modo que el haz del faro ilumine solo la luz exacta. ubicación donde se necesita.
El software de iluminación automotriz se utiliza para ajustar la distribución de la luz y los niveles de brillo de PixCell LED, haciéndolos fácilmente ajustables para cumplir con diferentes regulaciones y requisitos globales para lámparas automotrices. Un beneficio clave del faro estándar único es que los diseñadores pueden personalizar la salida de luz, según los requisitos, al tiempo que aceleran el ciclo de desarrollo y producción.
Samsung Electronics también anunció su tercera generación (Gen3) LED de la serie C para vehículos eléctricos (EV) a medida que la demanda de LED de ahorro de energía continúa aumentando. Los LED Gen3 ofrecen una eficiencia de emisión de luz mejorada e incorporan fósforo "superior" la tecnología para crear una distribución de luz más uniforme.
Familia de LED automotrices de la serie C Gen3 de Samsung. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Samsung Electronics Co., Ltd.)
La familia Gen3 de la serie C consta de seis paquetes de LED de alta potencia que ofrecen altos niveles de flujo luminoso y luminancia para un mayor ahorro de energía. Los paquetes están disponibles en una variedad de colores y potencias, incluidas cinco opciones para blanco (1 W, 3 W, 6 W, 9 W y 12 W) y una para ámbar (3 W), lo que los hace adecuados para aplicaciones de faros. tales como luces altas y bajas, luces de circulación diurna y luces direccionales.
La serie C Gen3 requiere menos chips LED para lograr el mismo nivel de rendimiento de los faros, en comparación con los LED convencionales de alta potencia. O con el mismo número de chips, permite que los faros reduzcan la corriente de accionamiento en más de un 10% y simplifiquen la solución de disipación de calor en más de un 20%, lo que se traduce en lámparas más ligeras y de mayor eficiencia energética.
Cuando se utilizan en automóviles que funcionan con gasolina, los paquetes Gen3 de la serie C también permiten una mayor eficiencia de combustible, lo que reduce la huella de carbono de los viajes diarios, dijo Samsung.
También dirigido a vehículos eléctricos, Seúl Semiconductores Co., Ltd.ha ampliado su chip integrado en obleas en PCB (WICOP) Tecnología LED con el lanzamiento del LED WICOP TE (Top Electrode), que está diseñado para mejorar significativamente la eficiencia térmica de los faros para vehículos.
Seúl SemiconductoresEl WICOP TE para faros delanteros se ha desviado del método anterior de conectar el paquete LED a la PCB y puede colocar el paquete directamente en el disipador de calor, lo que disipa rápidamente el calor generado en el faro. El WICOP TE se presentó en el taller de DVN en los EE. UU. el 21 de septiembre.
El año pasado, Seúl expandió la familia con la introducción de los LED de la serie WICOP de luminancia ultra alta (UHL) que se dice que reducen el consumo de energía de los faros hasta en un 20%, con una mejora del 40% en la disipación de calor en comparación con otros productos LED. .
WICOP TE de Seoul Semiconductor para faros (Fuente: Seoul Semiconductor)
LED Ostune E1608 y E3030 de Osram. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Osram Opto Semiconductors)
Los fabricantes de LED también ofrecen más opciones de iluminación para interiores de automóviles. Por ejemplo, el Familia de LED blancos Ostune de Osram Opto Semiconductors ofrece variantes de luz desde el blanco frío azulado hasta el blanco cálido rojizo para la iluminación ambiental.
Gracias al amplio rango de temperatura de color de 2,700 a 6,500 Kelvin y la capacidad de elegir entre contenedores pequeños, los diseñadores de automóviles pueden definir con precisión el tono blanco deseado y convertirlo en un elemento de diseño fijo en todos los vehículos, dijo Osram.
Además, los LED son pequeños: el E1608 mide 1.6 × 0.8 × 0.6 mm, mientras que el E3030 más grande mide 3 × 3 × 0.65 mm. El Ostune E1608 cubre el rango de brillo inferior hasta más de 7 lúmenes, mientras que el E3030 cubre el rango superior hasta más de 70 lúmenes.
Controladores LED
Para exhibiciones en el automóvil, Máxima Integrated Products, Inc. ha lanzado el sistema de cuatro canales, bajovoltaje MAX25512 controlador de retroiluminación LED automotriz con un impulso integrado convertidor. La compañía afirma que es la única solución integrada que conserva el brillo constante y completo de las pantallas del automóvil, incluso durante condiciones extremas de arranque en frío hasta un voltaje de entrada de 3 V.
Otras ventajas del controlador de retroiluminación LED integrado incluyen una reducción en el espacio de la placa, menor costo de lista de materiales (BOM) y alta eficiencia. El controlador LED de un solo chip, que se ofrece en un paquete cuádruple plano sin cables (QFN) de 24 pines, 4 × 4 × 0.75 mm, elimina un mosfet y sentido actual Resistencia e integra la comunicación I2C, que ayudan a reducir el costo de la lista de materiales y reducen el espacio de la placa en un 30%. Además, el controlador LED incluye cuatro canales de 12 mA, reclamando la mayor eficiencia de la industria (91%) en funcionamiento a 2.2 MHz.
Controlador de retroiluminación LED MAX25512 de Maxim Integrated. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Maxim Integrated Products Inc.)
El MAX25512 integra un convertidor elevador y una resistencia de detección de corriente, lo que elimina la necesidad de un externo MOSFET normalmente se requiere para manejar pantallas de automóviles. La interfaz de comunicación I2C integrada se utiliza para la visualización ajustes y diagnósticos, y una función de atenuación híbrida integrada reduce la interferencia electromagnética (EMI) y mejora la relación de atenuación. Aunque los sistemas automotrices de arranque y parada aumentan el ahorro de combustible, pueden desafiar al sistema de suministro de energía para mantener el mismo nivel de brillo de la pantalla durante el reinicio, dijo Maxim Integrated.
Se dice que el voltaje de entrada de 25512 V del MAX3 y la eficiencia del 91% en funcionamiento a 2.2 MHz ofrecen un brillo constante y completo de las pantallas del automóvil durante las condiciones de arranque en frío / arranque y parada. Funciona hasta 3 V después del inicio sin la adición de un convertidor de pre-impulso, que protege la pantalla de interrupciones de energía. Las funciones de diagnóstico como SHORT to GND en cada disipador de corriente alertan al microcontrolador y la configuración de modulación de ancho de pulso (PWM) de canal individual a través de la interfaz I2C para garantizar una pantalla más segura y de mayor calidad, dijo la compañía.
Otro controlador altamente integrado y flexible proviene de STMicroelectronics. los aled6000 El controlador LED automotriz de un solo chip con un convertidor CC / CC integrado está diseñado para mantener la intensidad de la iluminación constante a medida que fluctúan las condiciones eléctricas dentro del vehículo. El controlador LED con certificación AEC-Q100 se puede utilizar en iluminación exterior, como luces de circulación diurna, faros delanteros, luces traseras, luces de freno y señales de giro, así como en iluminación interior.
Controlador LED automotriz integrado de un solo chip ALED6000 de STMicroelectronics. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: STMicroelectronics)
El controlador de LED automotriz integrado impulsa una sola cadena de LED de hasta 3 A y ofrece un amplio rango de voltaje de entrada de 4.5 V a 61 V. El convertidor en chip permite topologías reductoras, reductoras / elevadoras y flotantes ofrece la flexibilidad para alimentar cadenas de LED que requieren un voltaje por encima o por debajo del voltaje de entrada y, al mismo tiempo, maneja las fluctuaciones de suministro, dijo la compañía. El convertidor también puede operar en modo de baja caída con un ciclo de trabajo cercano al 100% si el voltaje de entrada cae cerca o por debajo de la salida programada.
El ALED6000 implementa atenuación digital con un pin dedicado para aplicar la señal de control PWM. También hay un pin de habilitación y un pin de sincronización que garantiza un bajo nivel de ruido en aplicaciones de múltiples dispositivos. La corriente de salida tiene una precisión de 3.2% y se monitorea con una resistencia de detección que tiene una caída de voltaje típica de 250 mV. La corriente de reposo es baja, a 2.4 mA en funcionamiento y 11 µA en apagado. También cuenta con un pin de entrada auxiliar VBIAS y operación de salto de pulso con carga ligera.
Al expandir su cartera de dispositivos compatibles con la automoción para la iluminación exterior de automóviles, Diodes Inc. ha lanzado el AL5873Q Controlador LED lineal de tres canales con atenuación PWM y control de atenuación analógico que simplifica los diseños de grupos de luces traseras. Calificado para funcionar a una temperatura ambiente de 125 ° C, el dispositivo tiene la calificación AEC-Q100 de grado 1.
Controlador LED lineal de tres canales AL5873Q de Diodes con atenuación PWM y control de atenuación analógica. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Diodes Inc.)
Cada uno de los canales del AL5873Q puede conducir hasta 250 mA y se configura a través de dos resistencias de referencia, que están conectadas al controlador. ICPines REF1 y REF2. La compatibilidad con dos niveles de corriente LED diferentes permite sistemas de iluminación más optimizados, dijo la compañía, porque los mismos LED se pueden usar en grupos de luces traseras para luces traseras y de freno, lo que reduce sustancialmente el costo de la lista de materiales.
El AL5873Q cuenta con funcionalidad de control de atenuación analógica y PWM, que admite una frecuencia PWM máxima de 1 kHz. Diodes dijo que “la función de atenuación PWM es fundamental para mejorar la precisión de la corriente cuando los LED se activan a niveles de corriente bajos. La corriente en cada canal se regula dentro de una tolerancia de ± 4%, lo que permite una mejor combinación de canal a canal en las luces de combinación traseras ". El AL5873Q entra en modo de espera si no se detecta ninguna señal PWM para ahorrar energía. El dispositivo también proporciona un amplio rango de voltaje de entrada de 5 V a 55 V.
El controlador LED ofrece funciones de protección integradas con un pin de falla bidireccional (entrada / salida), que marca cualquier falla y permite que hasta cuatro dispositivos tengan sus pines de falla conectados. El dispositivo también incluye un circuito interno de monitoreo de la temperatura de la unión que reduce la corriente del LED si se excede su temperatura umbral definida. Otras características de protección incluyen apagado térmico, mecanismos de protección contra cortocircuitos / apertura de cadena de LED y bloqueo por subtensión de entrada.
Para aplicaciones de iluminación automotriz animada inteligente, Melexis ha introducido el mlx81117 Controlador LED RGB multicanal. El MLX8117 admite IP sin licencia de comunicación de alta velocidad MeLiBu, que admite iluminación automotriz animada inteligente para características de seguridad mejoradas. El MLX81117 ofrece una mejor precisión de mezcla de colores con un delta UV de <0.01, en comparación con el producto anterior.
Controlador LED RGB multicanal MLX81117 de Melexis para iluminación automotriz animada inteligente. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Melexis)
Los fabricantes de automóviles están adoptando iluminación animada en la cabina para proporcionar información como avisos de asistencia al conductor, actualizaciones del estado del vehículo o funciones de confort avanzadas como la luz de techo adaptativa y cada vez utilizan más barras de luces LED RGB para comunicarse con el conductor a través de códigos de colores, colores -Secuencias cambiantes y parpadeantes, dijo Melexis. Esto da como resultado desafíos para mantener un color uniforme en todos los LED de la barra de luces e implementar cambios de luz simultáneos, dijo la compañía.
Al integrar la interfaz de comunicación IP de alta velocidad Melexis MeLiBu en el MLX8117, MeLiBu controla los LED individuales para implementar los efectos de iluminación. Ofrece alta resolución para mitigar la variación de color relacionada con la temperatura y permite la actualización en tiempo real de> 250 LED RGB sin demora. La interfaz de comunicación MeLiBu utiliza una capa física CAN-FD para un rendimiento a velocidades de hasta 2 Mbits / s.
Además de los controladores LED MLX81117, el protocolo de bus MeLiBu es compatible con los circuitos integrados de controlador LED MLX81116 multicanal de Melexis, así como con el controlador OLED MLX81130. La empresa lanzará más productos compatibles.
El controlador MLX81117 RGB-LED, alojado en un paquete QFN32 32 × 5 de 5 pines, cumple con los requisitos de seguridad funcional ISO 26262 hasta el nivel de integridad de seguridad B (ASIL B) y ofrece una EMI baja y altos niveles de inmunidad para ayudar a cumplir con la compatibilidad electromagnética (EMC). regulaciones. Otras características incluyen control de brillo en un amplio rango de atenuación, lo que permite ajustes para los niveles de luz natural.
acerca de Diodes IncorporatedMaxim IntegratedProductos Maxim IntegratedMelexis Microelectronic SystemsOsram Opto SemiconductorsSamsung ElectronicsSeoul Semiconductor