自動車業界では、LEDは、従来の照明技術よりも優れた照明のおかげで着実に成長しています。 LEDは、車の運転手に広い視野を提供すると同時に、道路をよりはっきりと見ることができるようにするだけでなく、道路上の歩行者により良い照明を提供します。 開発の焦点の多くは、パッケージの小型化、熱放散の向上、省電力の向上、および堅牢性の向上にあります。
自動車用 LED 市場は、ヘッドライトとディスプレイのおかげで、2.9 年に前年比 2021% の成長率で 13.7 億ドルに達すると予想されています パネル、による トレンドフォースコーポレーション。 市場調査員によると、世界の乗用車のLEDシェアは53年に2020％に達し、電気自動車の株式は85％でした。
車の内部と外部の両方でより大きな差別化を図るために、より美的に心地よい照明を提供することの一部は、より小さな照明と電力ソリューションを必要とします。 過去XNUMX年間、LEDメーカーはより高い輝度と信頼性を備えたより小さなパッケージで新しいデバイスを開発しましたが、LEDドライバーメーカーは、より洗練された自動車照明デザインの開発を支援するために、パフォーマンスを犠牲にすることなく新しいレベルの統合に到達し続けています。
同時に、LED照明メーカーは、運転の視認性と安全性を向上させるために技術を進歩させ続けています。 外部照明の場合、これらの改善は、明るさ、効率、およびパッケージサイズの縮小に重点を置いています。
その一例が、今年初めに発売されたDominant OptoTechnologiesの次世代LEDです。 NS スパイスプラス2520 LEDは、テールランプ、トップランプ、センターハイマウントストップランプ、ターンシグナル、リアフォグランプとして使用されるリアコンビネーションランプ用に設計されています。
ドミナント氏は、2.5×2.5×0.7 mmと小さいサイズにもかかわらず、明るさ、耐久性、信頼性の点で、市場に出回っている前任者や同様の製品よりも優れていると述べました。 また、より小さくスリムなデザインの機会も開かれます。
ドミナントはまた、0.1つの電力レベル（0.2 W、0.5 W、1 W、2 W、およびXNUMX W）とXNUMX色（琥珀色、黄色、および超赤色）にわたって単一のフットプリントを備えた製品ファミリを提供する最初のLEDメーカーであると述べました。 —さまざまなリアコンビネーションランプアプリケーションをカバーします。
「XNUMXつのパッケージですべてに対応」というコンセプトで、同社は次のように述べています。 回路 設計が簡素化され、コスト面で有利になります。
その他の重要な機能には、低い熱抵抗と優れた熱放散特性が含まれます。 PLCCのような従来のパッケージと比較した場合、同じ運転条件下で、Spice Plus2520はより長い期間にわたってより高い光束を維持することができます。
SVx-HHG（0.1 W）、SVx-MHG（0.2 W）、SVx-SHG（0.5 W）を含む低電力シリーズは、1つの共通の光学中心を共有し、2つの高電力シリーズであるSVx- TZHG（XNUMX W）とSVx-WZHG（XNUMX W）は、別の共通の光学中心を共有します。 標準化された設置面積と光学センターにより、顧客は、設計モジュールとパターンプラットフォームの再利用を可能にしながら、光学、レンズ、およびランプの設計を簡素化できます。
Spice Plus 2520には、新しいリードフレームと特殊なはんだパッドも付属しており、標準のはんだパッドを備えた同様のサイズのLEDよりも1.5倍高いパッケージせん断強度でパッケージの堅牢性が向上し、信頼性が向上しています。
アダプティブドライビングビーム（ADB）システムなどのスマートまたはインテリジェントなヘッドライトは、ドライバーの視認性と交通安全を向上させるための成長傾向にあります。 サムスン電子は ピクセル LED 今年、新しい自動車用 LED モジュール ヘッドライトのビーム パターンを自動的に調整して他のドライバーへの眩しさを防ぐ ADB システムなどのインテリジェント ヘッドライト用に最適化されています。
サムスンによると、ADBシステムの大きな需要ドライバーは、自律走行やコネクテッドカーなどの新しい自動車技術であり、車両の安全基準の水準を引き上げています。
サムスンのPixCellLED。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：サムスン電子株式会社）
PixCell LEDは、100を超える超小型セグメントを15.4つのLEDチップにモノリシックに統合すると同時に、発光領域を2.7×1mmと大幅に小さくすることができます。 サムスンによると、発光面積がADBシステム用の従来のディスクリートLEDモジュールの16/30に縮小されたため、PixCell LEDはヘッドランプのサイズを50％からXNUMX％縮小して洗練されたデザインにすることができます。
LEDセグメントは、光学的クロストークを防ぐためにシリコン壁で分離されており、ドライバーの視認性を大幅に向上させる優れたコントラストを提供します。各セグメントはピクセルのように機能して配光を制御し、ヘッドライトからのビームが正確なものだけを照らすようにします。それが必要な場所。
自動車用照明ソフトウェアは、PixCell LEDの配光と輝度レベルを調整するために使用され、自動車用ランプのさまざまな世界的な規制や要件に合わせて簡単に調整できるようにします。 単一の標準ヘッドランプの主な利点は、設計者が要件に応じて光出力をカスタマイズできると同時に、開発と生産のサイクルをスピードアップできることです。
サムスン電子も第3世代（GenXNUMX）を発表しました CシリーズLED 省エネLEDの需要が高まり続ける中、電気自動車（EV）向けの需要が高まっています。 Gen3 LED は発光効率が向上し、「優れた」蛍光体を組み込んでいます。 テクノロジー より均一な配光を実現します。
サムスンのGen3Cシリーズ自動車用LEDファミリー。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：サムスン電子株式会社）
CシリーズGen3ファミリは、1つの高出力LEDパッケージで構成されており、高レベルの光束と輝度を提供して、大幅な省電力を実現します。 パッケージは、白（3 W、6 W、9 W、12 W、および3 W）のXNUMXつのオプションと、ヘッドランプアプリケーションに適した琥珀色（XNUMX W）のオプションを含む、さまざまな色とワット数で利用できます。ロービームとハイビーム、デイタイムランニングランプ、ターンシグナルライトなど。
CシリーズGen3は、従来の高出力LEDと比較して、同じレベルのヘッドランプ性能を達成するために必要なLEDチップが少なくて済みます。 または、同じ数のチップを使用すると、ヘッドランプで駆動電流を10％以上低減し、熱放散ソリューションを20％以上簡素化できるため、エネルギー効率が高く、ランプが軽量になります。
サムスンによると、ガソリン車で使用する場合、CシリーズGen3パッケージは燃料効率の向上も可能にし、毎日の旅行の二酸化炭素排出量を削減します。
EVも対象、ソウル 半導体 株式会社は、ウェーハ集積チップオンPCB（ウィコップ）車両用ヘッドランプの熱効率を大幅に向上させるように設計されたWICOP TE（トップ電極）LEDの発売によるLED技術。
ソウル 半導体のヘッドランプ用 WICOP TE は、LED パッケージを PCB に取り付ける従来の方法から脱却し、パッケージをヒートシンクに直接取り付けることができるため、ヘッドランプで発生した熱を素早く放散します。 WICOP TE は、21 月 XNUMX 日に米国で開催された DVN ワークショップで発表されました。
昨年、ソウルは、ヘッドランプの消費電力を最大20％削減し、他のLED製品と比較して熱放散を40％改善すると言われているWICOP超高輝度（UHL）シリーズLEDの導入により、ファミリーを拡大しました。 。
ソウル半導体のヘッドランプ用WICOPTE（出典：ソウル半導体）
オスラムのオストゥーニE1608およびE3030LED。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：オスラムオプトセミコンダクターズ）
LEDメーカーは、自動車内装用の照明オプションも増やしています。 たとえば、 オストゥーニ白色LEDファミリー オスラムオプトセミコンダクターズの製品は、周囲照明用に青みがかったクールホワイトから赤みがかったウォームホワイトまでのさまざまなライトを提供します。
オスラム氏によると、2,700〜6,500ケルビンの広い色温度範囲と小さなビンから選択できる機能のおかげで、自動車デザイナーは希望する白の色調を正確に定義し、車両全体で固定されたデザイン要素にすることができます。
さらに、LEDは小さいです。E1608のサイズは1.6×0.8×0.6 mmですが、大きいE3030のサイズは3×3×0.65mmです。 オストゥーニE1608は7ルーメン以上までの低輝度範囲をカバーし、E3030は70ルーメン以上までの高輝度範囲をカバーします。
LEDドライバー
車載ディスプレイの場合、 マキシム Integrated Products、Inc。は、XNUMXチャネルの低電圧 MAX25512 統合されたブーストを備えた自動車用LEDバックライトドライバー コンバータ。 同社は、3 Vの入力電圧までの極端な寒波状態でも、車載ディスプレイの完全で一定の明るさを維持する唯一の統合ソリューションであると主張しています。
統合されたLEDバックライトドライバーの他の利点には、ボードスペースの削減、部品表（BOM）コストの削減、および高効率が含まれます。 24ピン、4×4×0.75 mmクワッドフラットノーリード（QFN）パッケージで提供されるシングルチップLEDドライバーは、外部を排除します モスフェット そして現在の感覚 抵抗 また、I2C通信を統合します。これらはすべて、BOMコストを削減し、ボードスペースを30％削減するのに役立ちます。 さらに、LEDドライバーには12つの91 mAチャネルが含まれており、2.2 MHzの動作で業界最高の効率（XNUMX％）を誇っています。
マキシム・インテグレーテッドのMAX25512LEDバックライトドライバー。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：マキシム・インテグレーテッド・プロダクツ社）
MAX25512はブーストコンバータと電流検出抵抗を集積しており、外付け抵抗が不要です。 MOSFET 通常、車載ディスプレイを駆動するために必要です。 統合された I2C 通信インターフェイスは次の目的で使用されます。 ディスプレイ 設定と診断、および統合されたハイブリッド調光機能により、電磁干渉（EMI）が低減され、調光比が向上します。 マキシム・インテグレーテッドによると、自動車のアイドリングストップシステムは燃費を向上させますが、再起動時に同じレベルのディスプレイの明るさを維持するように電力供給システムに挑戦することができます。
MAX25512の3V入力電圧と91MHz動作での2.2％の効率は、コールドクランク/スタートストップ状態で車内ディスプレイの完全で一定の明るさを提供すると言われています。 起動後、プリブーストコンバータを追加せずに3 Vまで動作し、電源の中断からディスプレイを保護します。 同社によれば、各電流シンクのSHORTからGNDなどの診断機能は、I2Cインターフェースを介してマイクロコントローラーと個々のチャネルのパルス幅変調（PWM）設定に警告し、より安全で高品質のディスプレイを保証します。
もうXNUMXつの高度に統合された柔軟なドライバーは、STMicroelectronicsから提供されています。 NS ALED6000 統合されたDC / DCコンバーターを備えたシングルチップの自動車用LEDドライバーは、車両内の電気的条件が変動しても照明強度を一定に保つように設計されています。 AEC-Q100認定のLEDドライバーは、日中走行用ライト、ヘッドライト、リアライト、ストップライト、方向指示器などの外部照明や、室内照明に使用できます。
STMicroelectronicsのALED6000シングルチップ集積自動車用LEDドライバー。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：STMicroelectronics）
統合された自動車用LEDドライバーは、最大3 Aで単一のLEDストリングを駆動し、4.5 V〜61 Vの広い入力電圧範囲を提供します。オンチップコンバーターにより、降圧、昇降圧、およびフローティングブーストのトポロジーが可能になります。供給変動を処理しながら、入力電圧より上または下の電圧を必要とするLEDストリングに電力を供給する柔軟性を提供すると同社は述べています。 入力電圧がプログラムされた出力の近くまたはそれを下回る場合、コンバータは100％のデューティサイクルに近い低ドロップアウトモードで動作することもできます。
ALED6000は、PWM制御信号を適用するための専用ピンを備えたデジタル調光を実装しています。 マルチデバイスアプリケーションで低ノイズを保証するイネーブルピンと同期ピンもあります。 出力電流は3.2％以内の精度であり、250mVの標準的な電圧降下を持つセンス抵抗で監視されます。 静止電流は低く、動作時は2.4 mA、シャットダウン時は11 µAです。 また、VBIAS補助入力ピンと軽負荷でのパルススキップ動作を備えています。
ダイオーズは、自動車の外部照明用の自動車に準拠したデバイスのポートフォリオを拡大し、 AL5873Q リアランプクラスターの設計を簡素化するPWM調光およびアナログ調光制御を備えた125チャンネルリニアLEDドライバー。 周囲温度100°Cでの動作定格を備えたこのデバイスは、AEC-Q1グレードXNUMX認定済みです。
PWM調光およびアナログ調光制御を備えたダイオードのAL5873QXNUMXチャンネルリニアLEDドライバー。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：Diodes Inc.）
AL5873Qの各チャネルは最大250mAを駆動でき、ドライバに接続されたXNUMXつのリファレンス抵抗を介して設定されます。 ICのREF1ピンとREF2ピン。 同社によれば、XNUMXつの異なるLED電流レベルのサポートにより、テールランプとブレーキランプのリアランプクラスターで同じLEDを使用できるため、より合理化された照明システムが可能になり、BOMコストが大幅に削減されます。
AL5873Qは、アナログおよびPWM調光制御機能を備えており、1kHzの最大PWM周波数をサポートします。 ダイオードは次のように述べています。「PWM調光機能は、LEDが低電流レベルで駆動されているときの電流精度を向上させる上で極めて重要です。 各チャンネルの電流は±4％の許容範囲内に調整されているため、リアコンビネーションランプでのチャンネルとチャンネルのマッチングが向上します。」 電力を節約するためにPWM信号が検出されない場合、AL5873Qはスタンバイモードになります。 このデバイスは、5 V〜55Vの広い入力電圧範囲も提供します。
LEDドライバは、双方向（入力/出力）障害ピンを備えた組み込みの保護機能を提供します。これにより、障害にフラグが立てられ、最大XNUMXつのデバイスで障害ピンを接続できます。 このデバイスには、定義されたしきい値温度を超えた場合にLED電流を低減する内部接合部温度監視回路も含まれています。 その他の保護機能には、サーマルシャットダウン、LEDストリングオープン/ショート保護メカニズム、および入力低電圧ロックアウトが含まれます。
スマートアニメーションの自動車照明アプリケーション向けに、Melexisは MLX81117 マルチチャンネルRGB-LEDドライバー。 MLX8117は、MeLiBu高速通信ライセンスフリーIPをサポートします。これは、安全機能を強化するためのインテリジェントなアニメーション自動車照明をサポートします。 MLX81117は、デルタUVが0.01未満の場合と比較して、より優れた混色精度を提供します。 以前の製品.
スマートアニメーション自動車照明用のMelexisのMLX81117マルチチャンネルRGB-LEDドライバー。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：メレクシス）
自動車メーカーは、ドライバー支援プロンプト、車両ステータスの更新、またはアダプティブルーフライトなどの高度な快適機能などの情報を提供するためにキャビンにアニメーション照明を採用しており、RGB-LEDライトバーを使用して色分けされた色でドライバーと通信することが増えています。 -シーケンスを変更し、点滅させると、メレクシス氏は述べています。 その結果、ライトバー内のすべてのLEDで一貫した色を維持し、同時に光を変更するという課題が発生します。
Melexis MeLiBu高速通信インターフェースIPをMLX8117に統合することにより、MeLiBuは個々のLEDを制御して照明効果を実装します。 温度に関連するカラードリフトを軽減するための高解像度を提供し、250を超えるRGBLEDを遅延なくリアルタイムで更新できます。 MeLiBu通信インターフェースは、CAN-FD物理層を使用して、最大2 Mbits / sの速度でパフォーマンスを実現します。
MLX81117 LEDドライバーに加えて、MeLiBuバスプロトコルは、MelexisのマルチチャネルMLX81116LEDドライバーICおよびMLX81130OLEDドライバーによってサポートされています。 より互換性のある製品が同社からリリースされます。
81117ピンQFN32×32パッケージに収容されたMLX5RGB-LEDドライバーは、Safety Integrity Level B（ASIL B）までのISO 5機能安全要件に準拠し、低EMIと高レベルのイミュニティを提供してEMCへの適合を支援します規則。 その他の機能には、自然光レベルの調整を可能にする広い調光範囲にわたる明るさ制御が含まれます。
Diodes IncorporatedについてMaxim IntegratedMaxim Integrated ProductsMelexis Microelectronic SystemsOsram Opto SemiconductorsSamsung ElectronicsSeoul Semiconductor