Nell'industria automobilistica, i LED stanno guadagnando terreno grazie alla loro migliore illuminazione rispetto alle tecnologie di illuminazione tradizionali. I LED possono offrire agli automobilisti un campo visivo più ampio, consentendo loro di vedere la strada in modo più chiaro, oltre a fornire una migliore illuminazione per i pedoni sulla strada. Gran parte del focus dello sviluppo è su un imballaggio più piccolo, una maggiore dissipazione del calore, un maggiore risparmio energetico e una maggiore robustezza.
Il mercato dei LED per autoveicoli dovrebbe raggiungere i 2.9 miliardi di dollari nel 2021, con un tasso di crescita anno su anno del 13.7%, grazie a fari e display pannelli, Secondo TrendForce Corporation. La quota di LED per le autovetture globali ha raggiunto il 53% nel 2020, con una quota dell'85% nelle auto elettriche, secondo il ricercatore di mercato.
Parte della fornitura di un'illuminazione esteticamente più gradevole per una maggiore differenziazione sia all'interno che all'esterno dell'auto richiede soluzioni di illuminazione e alimentazione più piccole. Nell'ultimo anno, mentre i produttori di LED hanno sviluppato nuovi dispositivi in confezioni più piccole con maggiore luminosità e affidabilità, i produttori di driver LED continuano a raggiungere nuovi livelli di integrazione senza compromettere le prestazioni per aiutare a sviluppare progetti di illuminazione per autoveicoli più eleganti.
Allo stesso tempo, i produttori di illuminazione a LED continuano a migliorare le loro tecnologie per migliorare la visibilità e la sicurezza di guida. Per l'illuminazione esterna, tali miglioramenti si sono concentrati su luminosità, efficienza e dimensioni ridotte.
Un esempio è la prossima generazione di LED di Dominant Opto Technologies lanciata all'inizio di quest'anno. Il Spezie Plus 2520 I LED sono progettati per le luci combinate posteriori, che vengono utilizzate come luci posteriori, luci superiori, luci di arresto centrali montate in alto, indicatori di direzione e fendinebbia posteriori.
Nonostante le sue dimensioni più ridotte, che misurano 2.5 × 2.5 × 0.7 mm, Dominant ha affermato di superare i suoi predecessori e prodotti simili sul mercato in termini di luminosità, durata e affidabilità. Apre anche opportunità per design più piccoli e sottili.
Dominant ha anche notato che è il primo produttore di LED a offrire famiglie di prodotti con un unico ingombro su cinque livelli di potenza (0.1 W, 0.2 W, 0.5 W, 1 W e 2 W) e tre colori: ambra, giallo e super rosso — per coprire una gamma di applicazioni di luci combinate posteriori.
Con un concetto "Un pacchetto adatto a tutti", l'azienda ha affermato circuito il design è semplificato e offre vantaggi in termini di costi.
Altre caratteristiche chiave includono una bassa resistenza termica ed eccellenti proprietà di dissipazione del calore. Rispetto ai pacchetti convenzionali come il PLCC, nelle stesse condizioni di guida, lo Spice Plus 2520 è in grado di mantenere un flusso luminoso più elevato per una durata maggiore.
Le serie a bassa potenza, tra cui SVx-HHG (0.1 W), SVx-MHG (0.2 W) e SVx-SHG (0.5 W), condividono un centro ottico comune, mentre le due serie ad alta potenza, SVx- TZHG (1 W) e SVx-WZHG (2 W), condividono un altro centro ottico comune. L'impronta standard e il centro ottico consentono ai clienti di semplificare il design dell'ottica, dell'obiettivo e della lampada, consentendo al contempo il riutilizzo di moduli di progettazione e piattaforme di modelli.
Spice Plus 2520 è inoltre dotato di un nuovo telaio di piombo e uno speciale pad di saldatura che ha migliorato la robustezza del pacchetto con una resistenza al taglio del pacchetto 1.5 volte superiore rispetto a LED di dimensioni simili con pad di saldatura standard per una maggiore affidabilità.
I fari intelligenti, o intelligenti, come i sistemi di fascio di luce adattivo (ADB) sono una tendenza in crescita per migliorare la visibilità del conducente e la sicurezza stradale. Samsung Electronics Co., Ltd. ha annunciato la sua LED PixCell quest'anno, un nuovo LED automobilistico modulo ottimizzato per fari intelligenti, come i sistemi ADB, che regola automaticamente i fasci di luce dei fari per evitare abbagliamenti agli altri conducenti.
Un fattore trainante della grande domanda per i sistemi ADB, ha affermato Samsung, sono le tecnologie automobilistiche emergenti, come la guida autonoma e connessa, che hanno alzato il livello degli standard di sicurezza dei veicoli.
LED PixCell di Samsung. Clicca per ingrandire l'immagine. (Fonte: Samsung Electronics Co., Ltd.)
Il LED PixCell può integrare monoliticamente più di 100 segmenti ultra-piccoli in un singolo chip LED, riducendo significativamente l'area di emissione della luce, a 15.4 × 2.7 mm. Con l'area di emissione della luce ridotta a 1/16 dei moduli LED discreti convenzionali per i sistemi ADB, il LED PixCell può ridurre le dimensioni del proiettore dal 30% al 50% per i design più eleganti, ha affermato Samsung.
I segmenti LED sono separati da una parete in silicone per prevenire la diafonia ottica, che offre un contrasto superiore per una visibilità del conducente molto maggiore, ha affermato l'azienda, e ogni segmento funziona come un pixel per controllare la distribuzione della luce in modo che il raggio del faro illumini solo l'esatto luogo dove è necessario.
Il software di illuminazione automobilistica viene utilizzato per regolare la distribuzione della luce e i livelli di luminosità del LED PixCell, rendendoli facilmente regolabili per soddisfare le diverse normative e requisiti globali per le lampade automobilistiche. Un vantaggio chiave del singolo proiettore standard è che i progettisti possono personalizzare l'emissione luminosa, a seconda delle esigenze, velocizzando il ciclo di sviluppo e produzione.
Samsung Electronics ha anche annunciato la sua terza generazione (Gen3) LED serie C per i veicoli elettrici (EV) poiché la domanda di LED a risparmio energetico continua ad aumentare. I LED Gen3 offrono una migliore efficienza di emissione luminosa e incorporano fosforo "superiore". la tecnologia per creare una distribuzione della luce più uniforme.
La famiglia di LED per autoveicoli Samsung Gen3 serie C. Clicca per ingrandire l'immagine. (Fonte: Samsung Electronics Co., Ltd.)
La famiglia C-series Gen3 è composta da sei pacchetti LED ad alta potenza che offrono alti livelli di flusso luminoso e luminanza per un maggiore risparmio energetico. I pacchetti sono disponibili in una varietà di colori e potenze, comprese cinque opzioni per il bianco (1 W, 3 W, 6 W, 9 W e 12 W) e uno per l'ambra (3 W), che li rende adatti per applicazioni con lampade frontali come anabbaglianti e abbaglianti, luci di marcia diurna e indicatori di direzione.
La serie C Gen3 richiede meno chip LED per ottenere lo stesso livello di prestazioni della lampada frontale, rispetto ai LED ad alta potenza convenzionali. Oppure, con lo stesso numero di chip, consente ai fari di ridurre la corrente di pilotaggio di oltre il 10% e semplificare la soluzione di dissipazione del calore di oltre il 20%, ottenendo lampade più efficienti dal punto di vista energetico e più leggere.
Se utilizzati in auto a benzina, i pacchetti Gen3 della serie C consentono anche una migliore efficienza del carburante, che riduce l'impronta di carbonio del viaggio quotidiano, ha affermato Samsung.
Rivolto anche ai veicoli elettrici, Seoul Semiconduttore Co., Ltd. ha ampliato il suo chip-on-PCB integrato nel wafer (WICOP) tecnologia LED con il lancio del LED WICOP TE (Top Electrode), progettato per migliorare significativamente l'efficienza termica dei proiettori per veicoli.
Seoul SemiconduttoreIl WICOP TE per proiettori si è discostato dal metodo precedente di fissaggio del pacchetto LED al PCB e può collegare il pacchetto direttamente sul dissipatore di calore, che dissipa rapidamente il calore generato nel faro. Il WICOP TE è stato presentato al workshop DVN negli Stati Uniti il 21 settembre.
L'anno scorso, Seoul ha ampliato la famiglia con l'introduzione dei LED della serie WICOP ad altissima luminanza (UHL) che si dice riducano il consumo energetico della lampada frontale fino al 20%, con un miglioramento del 40% nella dissipazione del calore rispetto ad altri prodotti a LED .
WICOP TE di Seoul Semiconductor per lampade frontali (Fonte: Seoul Semiconductor)
LED Ostune E1608 ed E3030 di Osram. Clicca per ingrandire l'immagine. (Fonte: Osram Opto Semiconductors)
I produttori di LED offrono anche più opzioni di illuminazione per gli interni delle automobili. Ad esempio, il Famiglia LED bianchi Ostune di Osram Opto Semiconductors offre varianti di luce dal bianco freddo bluastro al bianco caldo rossastro per l'illuminazione ambientale.
Grazie all'ampia gamma di temperature di colore da 2,700 a 6,500 Kelvin e alla possibilità di scegliere tra piccoli contenitori, i progettisti automobilistici possono definire con precisione il tono di bianco desiderato e renderlo un elemento di design fisso su tutti i veicoli, ha affermato Osram.
Inoltre, i LED sono piccoli: l'E1608 misura 1.6 × 0.8 × 0.6 mm, mentre il più grande E3030 misura 3 × 3 × 0.65 mm. L'Ostune E1608 copre l'intervallo di luminosità inferiore fino a oltre 7 lumen, mentre l'E3030 copre l'intervallo di luminosità superiore fino a oltre 70 lumen.
Driver LED
Per i display in auto, Massima Integrated Products, Inc. ha lanciato il quattro canali, a bassovoltaggio MAX25512 driver per retroilluminazione a LED per autoveicoli con boost integrato convertitore. L'azienda afferma che è l'unica soluzione integrata che mantiene la luminosità completa e costante dei display dell'auto, anche durante condizioni estreme di avviamento a freddo fino a una tensione di ingresso di 3 V.
Altri vantaggi del driver di retroilluminazione a LED integrato includono una riduzione dello spazio sulla scheda, un minor costo della distinta base (BOM) e un'elevata efficienza. Il driver LED a chip singolo, offerto in un package QFN (quad flat no-lead) a 24 pin, 4 × 4 × 0.75 mm, elimina un mosfet e senso di attualità Resistore e integra la comunicazione I2C, che contribuiscono a ridurre il costo della distinta base e a ridurre lo spazio sulla scheda del 30%. Inoltre, il driver LED include quattro canali da 12 mA, rivendicando la massima efficienza del settore (91%) con funzionamento a 2.2 MHz.
Driver per retroilluminazione a LED MAX25512 di Maxim Integrated. Clicca per ingrandire l'immagine. (Fonte: Maxim Integrated Products Inc.)
Il MAX25512 integra un convertitore boost e un resistore di rilevamento della corrente, che elimina la necessità di un dispositivo esterno MOSFET tipicamente richiesto per pilotare display automobilistici. Viene utilizzata l'interfaccia di comunicazione I2C integrata dalla visualizzazione impostazioni e diagnostica e una funzione di regolazione ibrida integrata riduce le interferenze elettromagnetiche (EMI) e migliora il rapporto di regolazione. Sebbene i sistemi start-stop automobilistici aumentino il risparmio di carburante, possono sfidare il sistema di erogazione della potenza a mantenere lo stesso livello di luminosità del display durante il riavvio, ha affermato Maxim Integrated.
Si dice che la tensione di ingresso di 25512 V del MAX3 e l'efficienza del 91% con il funzionamento a 2.2 MHz forniscano una luminosità completa e costante dei display dell'auto durante le condizioni di avviamento/arresto a freddo. Funziona fino a 3 V dopo l'avvio senza l'aggiunta di un convertitore pre-boost, che protegge il display da interruzioni di corrente. Funzioni diagnostiche come SHORT to GND su ciascun sink di corrente avvisano il microcontrollore e le impostazioni di modulazione di larghezza di impulso (PWM) del singolo canale attraverso l'interfaccia I2C per garantire un display più sicuro e di qualità superiore, ha affermato la società.
Un altro driver altamente integrato e flessibile viene da STMicroelectronics. Il ALED6000 Il driver LED per autoveicoli a chip singolo con un convertitore DC/DC integrato è progettato per mantenere l'intensità dell'illuminazione coerente al variare delle condizioni elettriche all'interno del veicolo. Il driver LED qualificato AEC-Q100 può essere utilizzato nell'illuminazione esterna come luci di marcia diurna, fari, luci posteriori, luci di arresto e indicatori di direzione, nonché nell'illuminazione interna.
Driver LED automobilistico integrato a chip singolo ALED6000 di STMicroelectronics. Clicca per ingrandire l'immagine. (Fonte: STMicroelectronics)
Il driver LED per auto integrato pilota una singola stringa di LED fino a 3 A e offre un'ampia gamma di tensioni di ingresso da 4.5 V a 61 V. Il convertitore su chip consente topologie buck, buck/boost e floating-boost, che offre la flessibilità per alimentare le stringhe di LED che richiedono una tensione superiore o inferiore alla tensione di ingresso e allo stesso tempo gestisce le fluttuazioni dell'alimentazione, ha affermato la società. Il convertitore può anche funzionare in modalità low dropout con duty cycle vicino al 100% se la tensione di ingresso scende vicino o sotto l'uscita programmata.
L'ALED6000 implementa l'attenuazione digitale con un pin dedicato per applicare il segnale di controllo PWM. C'è anche un pin di abilitazione e un pin di sincronizzazione che garantisce un basso rumore nelle applicazioni multi-dispositivo. La corrente di uscita è precisa entro il 3.2% ed è monitorata con un resistore di rilevamento che ha una tipica caduta di tensione di 250 mV. La corrente di riposo è bassa, a 2.4 mA in funzione e 11 µA in spegnimento. Dispone inoltre di un pin di ingresso ausiliario VBIAS e del funzionamento a salto di impulsi a carico leggero.
Espandendo il proprio portafoglio di dispositivi conformi alle normative automobilistiche per l'illuminazione esterna automobilistica, Diodes Inc. ha rilasciato il AL5873Q driver LED lineare a tre canali con regolazione PWM e controllo della regolazione analogica che semplifica la progettazione dei gruppi ottici posteriori. Classificato per il funzionamento a temperatura ambiente di 125°C, il dispositivo è qualificato AEC-Q100 Grado 1.
Driver LED lineare a tre canali AL5873Q di Diodes con regolazione PWM e controllo della regolazione analogica. Clicca per ingrandire l'immagine. (Fonte: Diodes Inc.)
Ciascuno dei canali dell'AL5873Q può pilotare fino a 250 mA ed è impostato tramite due resistori di riferimento, che sono collegati al driver ICi pin REF1 e REF2. Il supporto per due diversi livelli di corrente a LED consente sistemi di illuminazione più snelli, ha affermato la società, poiché gli stessi LED possono essere utilizzati nei gruppi ottici posteriori per le luci posteriori e dei freni, riducendo sostanzialmente il costo della distinta base.
L'AL5873Q è dotato di funzionalità di controllo della dimmerazione analogica e PWM, supportando una frequenza PWM massima di 1 kHz. Diodes ha affermato che "la funzione di attenuazione PWM è fondamentale per migliorare la precisione della corrente quando i LED vengono pilotati a bassi livelli di corrente. La corrente su ciascun canale è regolata entro una tolleranza del ±4%, il che consente una migliore corrispondenza canale-canale nelle luci combinate posteriori. L'AL5873Q entra in modalità standby se non viene rilevato alcun segnale PWM per risparmiare energia. Il dispositivo fornisce anche un'ampia gamma di tensioni di ingresso da 5 V a 55 V.
Il driver LED offre funzioni di protezione integrate con un pin di guasto bidirezionale (ingresso/uscita), che segnala eventuali guasti e consente a un massimo di quattro dispositivi di collegare i propri pin di guasto. Il dispositivo include anche un circuito interno di monitoraggio della temperatura di giunzione che riduce la corrente del LED se viene superata la temperatura di soglia definita. Altre funzioni di protezione includono l'arresto termico, i meccanismi di apertura/cortocircuito delle stringhe LED e il blocco per sottotensione in ingresso.
Per le applicazioni intelligenti di illuminazione automobilistica animata, Melexis ha introdotto il mLx81117 driver LED RGB multicanale. L'MLX8117 supporta l'IP senza licenza di comunicazione ad alta velocità MeLiBu, che supporta l'illuminazione automobilistica animata intelligente per funzionalità di sicurezza avanzate. L'MLX81117 offre una migliore precisione nella miscelazione dei colori con un delta UV di <0.01, rispetto al prodotto precedente.
Driver LED RGB multicanale MLX81117 di Melexis per un'illuminazione automobilistica intelligente e animata. Clicca per ingrandire l'immagine. (Fonte: Melexis)
Le case automobilistiche stanno adottando un'illuminazione animata nell'abitacolo per fornire informazioni come messaggi di assistenza alla guida, aggiornamenti sullo stato del veicolo o funzioni di comfort avanzate come la luce del tetto adattiva e utilizzano sempre più barre luminose a LED RGB per comunicare con il conducente attraverso codici colore, -Sequenze che cambiano e lampeggiano, disse Melexis. Ciò si traduce in sfide legate al mantenimento del colore coerente su tutti i LED nella barra luminosa e all'implementazione di cambiamenti di luce simultanei, ha affermato l'azienda.
Integrando l'interfaccia di comunicazione ad alta velocità IP Melexis MeLiBu nell'MLX8117, MeLiBu controlla i singoli LED per implementare gli effetti di luce. Offre un'alta risoluzione per mitigare la deriva del colore legata alla temperatura e consente l'aggiornamento in tempo reale di >250 LED RGB senza ritardi. L'interfaccia di comunicazione MeLiBu utilizza un livello fisico CAN-FD per prestazioni fino a 2 Mbit/s di velocità.
Oltre ai driver LED MLX81117, il protocollo bus MeLiBu è supportato dai circuiti integrati driver LED MLX81116 multicanale di Melexis, nonché dal driver OLED MLX81130. Prodotti più compatibili verranno rilasciati dalla società.
Il driver MLX81117 RGB-LED, alloggiato in un contenitore QFN32 32 × 5 a 5 pin, è conforme ai requisiti di sicurezza funzionale ISO 26262 fino al livello di integrità di sicurezza B (ASIL B) e offre bassi livelli di EMI e alti livelli di immunità per aiutare a soddisfare EMC regolamenti. Altre caratteristiche includono il controllo della luminosità su un'ampia gamma di attenuazione, che consente regolazioni per i livelli di luce naturale.
su Diodes IncorporatedMaxim IntegratedProdotti Maxim IntegratedSistemi microelettronici MelexisOsram Opto SemiconductorsSamsung ElectronicsSeoul Semiconductor