자동차 산업에서 LED는 기존 조명 기술보다 더 나은 조명 덕분에 입지를 굳히고 있습니다. LED는 자동차 운전자에게 확장된 시야를 제공하는 동시에 도로를 더 명확하게 볼 수 있을 뿐만 아니라 도로 위의 보행자에게 더 나은 조명을 제공할 수 있습니다. 많은 개발 초점은 더 작은 패키징, 더 높은 열 발산, 더 큰 전력 절약 및 증가된 견고성에 있습니다.
차량용 LED 시장은 헤드라이트와 디스플레이 덕분에 2.9년에 2021억 달러에 달할 것으로 예상되며, 전년 대비 13.7%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 패널, 에 따라 트렌드포스 코퍼레이션. 시장조사업체에 따르면 53년 전 세계 승용차용 LED 점유율은 2020%, 전기차는 85%에 달했다.
자동차 내부와 외부 모두에서 더 큰 차별화를 위해 더 미학적으로 만족스러운 조명을 제공하기 위해서는 더 작은 조명과 전력 솔루션이 필요합니다. 지난 XNUMX년 동안 LED 제조업체는 더 작은 패키지에 더 높은 밝기와 신뢰성을 제공하는 새로운 장치를 개발했지만 LED 드라이버 제조업체는 더 매끄러운 자동차 조명 설계를 개발하는 데 도움이 되도록 성능을 저하시키지 않으면서 계속해서 새로운 수준의 통합에 도달하고 있습니다.
동시에 LED 조명 제조업체는 운전 가시성과 안전성을 향상시키기 위해 기술을 계속 발전시키고 있습니다. 외부 조명의 경우 이러한 개선 사항은 밝기, 효율성 및 더 작은 패키지 크기에 중점을 둡니다.
한 가지 예는 올해 초 출시된 Dominant Opto Technologies의 차세대 LED입니다. NS 스파이스 플러스 2520 LED는 리어 콤비네이션 램프용으로 설계되어 테일 램프, 탑 램프, 센터 하이 마운트 스톱 램프, 방향 지시등 및 후방 안개등으로 사용됩니다.
Dominant는 2.5 × 2.5 × 0.7mm의 더 작은 크기에도 불구하고 밝기, 내구성 및 신뢰성 측면에서 시장에서 이전 제품 및 유사 제품보다 성능이 우수하다고 말했습니다. 또한 더 작고 슬림한 디자인을 위한 기회를 제공합니다.
Dominant는 또한 0.1가지 전력 수준(0.2W, 0.5W, 1W, 2W, XNUMXW)과 XNUMX가지 색상(주황색, 노란색, 슈퍼 빨간색)에 걸쳐 단일 풋프린트 제품군을 제공하는 최초의 LED 제조업체라고 언급했습니다. — 다양한 후방 콤비네이션 램프 애플리케이션을 포함합니다.
"One Package Fits All" 개념으로 회사는 말했습니다. 회로 설계가 단순화되고 비용 이점이 있습니다.
다른 주요 기능으로는 낮은 열 저항과 우수한 방열 특성이 있습니다. PLCC와 같은 기존 패키지와 비교할 때 동일한 주행 조건에서 Spice Plus 2520은 더 긴 시간 동안 더 높은 광속을 유지할 수 있습니다.
SVx-HHG(0.1W), SVx-MHG(0.2W) 및 SVx-SHG(0.5W)를 포함한 저전력 시리즈는 하나의 공통 광학 중심을 공유하는 반면, 두 개의 고전력 시리즈인 SVx- TZHG(1W) 및 SVx-WZHG(2W)는 또 다른 공통 광학 중심을 공유합니다. 표준화된 풋프린트 및 광학 센터를 통해 고객은 광학, 렌즈 및 램프 설계를 단순화하는 동시에 설계 모듈 및 패턴 플랫폼을 재사용할 수 있습니다.
Spice Plus 2520은 또한 새로운 리드 프레임과 특수 솔더 패드와 함께 제공되어 더 큰 신뢰성을 위해 표준 솔더 패드가 있는 유사한 크기의 LED보다 1.5배 더 높은 패키지 전단 강도로 패키지 견고성을 향상시켰습니다.
ADB(Adaptive Driving Beam) 시스템과 같은 스마트 또는 지능형 헤드라이트는 운전자의 가시성과 도로 안전을 개선하기 위한 추세입니다. 삼성전자가 발표했다. 픽셀셀 LED 올해 새로운 자동차용 LED 모듈 헤드라이트 빔 패턴을 자동으로 조정하여 다른 운전자의 눈부심을 방지하는 ADB 시스템과 같은 지능형 헤드라이트에 최적화되었습니다.
ADB 시스템의 큰 수요 동인은 차량 안전 표준의 기준을 높인 자율주행 및 커넥티드 드라이빙과 같은 새로운 자동차 기술이라고 삼성은 말했습니다.
삼성의 PixCell LED. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: 삼성전자㈜)
PixCell LED는 100개 이상의 초소형 세그먼트를 단일 LED 칩에 모놀리식으로 통합하는 동시에 발광 영역을 15.4 × 2.7mm로 훨씬 더 작게 만들 수 있습니다. ADB 시스템용 기존 개별 LED 모듈의 1/16로 발광 면적이 감소한 PixCell LED는 더 매끄러운 디자인을 위해 헤드램프 크기를 30%에서 50%까지 줄일 수 있다고 삼성은 말했습니다.
LED 세그먼트는 실리콘 벽으로 분리되어 광학적 혼선을 방지하여 탁월한 콘트라스트를 제공하여 운전자의 가시성을 훨씬 더 높였으며 각 세그먼트는 픽셀처럼 기능하여 배광을 제어하여 헤드라이트의 빔이 정확한 부분만 비추도록 합니다. 필요한 위치.
자동차 조명 소프트웨어는 PixCell LED의 배광 및 밝기 수준을 조정하는 데 사용되어 자동차 램프에 대한 다양한 글로벌 규정 및 요구 사항을 충족하도록 쉽게 조정할 수 있습니다. 단일 표준 헤드램프의 주요 이점은 설계자가 요구 사항에 따라 광 출력을 사용자 정의하는 동시에 개발 및 생산 주기를 가속화할 수 있다는 것입니다.
삼성전자도 3세대(GenXNUMX) 발표 C 시리즈 LED 전기 자동차(EV)에 대한 에너지 절약형 LED에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. Gen3 LED는 향상된 발광 효율을 제공하고 "우수한" 형광체를 통합합니다. technology 보다 균일한 빛 분포를 생성합니다.
삼성의 Gen3 C 시리즈 자동차 LED 제품군. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: 삼성전자㈜)
C 시리즈 Gen3 제품군은 전력 절감을 위해 높은 수준의 광속 및 휘도를 제공하는 1개의 고전력 LED 패키지로 구성됩니다. 패키지는 3가지 흰색(6W, 9W, 12W, 3W, XNUMXW) 옵션과 황색(XNUMXW) 옵션을 포함하여 다양한 색상과 전력량으로 제공되므로 헤드램프 애플리케이션에 적합합니다. 하향등 및 상향등, 주간 주행등, 방향지시등 등.
C 시리즈 Gen3는 기존의 고전력 LED와 비교하여 동일한 수준의 헤드램프 성능을 달성하기 위해 더 적은 수의 LED 칩이 필요합니다. 또는 동일한 수의 칩으로 헤드램프가 구동 전류를 10% 이상 낮추고 방열 솔루션을 20% 이상 단순화하여 더 에너지 효율적이고 더 가벼운 램프를 만들 수 있습니다.
휘발유 자동차에 사용될 때 C 시리즈 Gen3 패키지는 또한 향상된 연료 효율성을 허용하여 일상적인 여행의 탄소 발자국을 낮출 수 있다고 삼성은 말했습니다.
서울 전기차도 겨냥 반도체 ㈜웨이퍼일체칩온PCB(Wafer-Integrated-Chip-on-PCB) 확장와이캅) 차량용 헤드램프의 열효율을 크게 향상시키도록 설계된 WICOP TE(Top Electrode) LED 출시와 함께 LED 기술.
서울 반도체의 헤드램프용 WICOP TE는 기존 LED 패키지를 PCB에 부착하던 방식에서 벗어나 패키지를 방열판에 직접 부착할 수 있어 헤드램프에서 발생하는 열을 빠르게 방출한다. WICOP TE는 지난 21월 XNUMX일 미국 DVN 워크숍에서 소개됐다.
서울시는 지난해 다른 LED 제품에 비해 방열 성능이 20% 향상되고 헤드램프 소비전력을 최대 40%까지 줄이는 WICOP 초고휘도(UHL) 시리즈 LED를 출시하며 제품군을 확대했다. .
서울반도체 헤드램프용 WICOP TE (출처: 서울반도체)
Osram의 Ostune E1608 및 E3030 LED. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: Osram Opto Semiconductors)
LED 제조업체는 또한 자동차 인테리어에 더 많은 조명 옵션을 제공하고 있습니다. 예를 들어, Ostune 백색 LED 제품군 Osram Opto Semiconductors의 앰비언트 조명을 위해 푸르스름한 차가운 흰색에서 붉은빛이 도는 따뜻한 흰색까지 다양한 조명을 제공합니다.
2,700 ~ 6,500켈빈의 넓은 색온도 범위와 작은 빈에서 선택할 수 있는 기능 덕분에 자동차 설계자는 원하는 화이트 톤을 정확하게 정의하고 차량 전반에 걸쳐 고정된 디자인 요소로 만들 수 있다고 Osram은 말했습니다.
또한 LED는 작습니다. E1608은 1.6 × 0.8 × 0.6mm이고 더 큰 E3030은 3 × 3 × 0.65mm입니다. Ostune E1608은 최대 7루멘 이상의 낮은 밝기 범위를 커버하고 E3030은 최대 70루멘 이상의 높은 범위를 커버합니다.
LED 드라이버
차내 디스플레이의 경우, 격언 Integrated Products, Inc.는 XNUMX채널, 낮은전압 MAX25512 부스트가 통합된 자동차 LED 백라이트 드라이버 변환기. 회사는 이것이 3V 입력 전압에 이르는 극한의 콜드 크랭크 조건에서도 차량 내 디스플레이의 완전하고 일정한 밝기를 유지하는 유일한 통합 솔루션이라고 주장합니다.
통합 LED 백라이트 드라이버의 다른 장점으로는 보드 공간 감소, BOM(Bill-of-Materials) 비용 절감, 고효율 등이 있습니다. 24핀, 4 × 4 × 0.75mm QFN(Quad Flat No-Lead) 패키지로 제공되는 단일 칩 LED 드라이버는 외부 이끼 그리고 현재 감각 저항기 BOM 비용을 낮추고 보드 공간을 2% 줄이는 데 도움이 되는 I30C 통신을 통합합니다. 또한 LED 드라이버에는 12MHz 작동에서 업계 최고 효율(91%)을 주장하는 2.2개의 XNUMXmA 채널이 포함되어 있습니다.
Maxim Integrated의 MAX25512 LED 백라이트 드라이버. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: Maxim Integrated Products Inc.)
MAX25512는 부스트 컨버터와 전류 감지 저항기를 통합하고 있어 외부 전원이 필요하지 않습니다. MOSFET 일반적으로 자동차 디스플레이를 구동하는 데 필요합니다. 통합 I2C 통신 인터페이스는 다음과 같이 사용됩니다. 디스플레이 설정 및 진단, 통합된 하이브리드 디밍 기능은 전자파 간섭(EMI)을 줄이고 디밍 비율을 개선합니다. 자동차 시동-정지 시스템이 연비를 증가시키지만 전원 공급 시스템이 재시동 중에 동일한 수준의 디스플레이 밝기를 유지하도록 할 수 있다고 Maxim Integrated는 말했습니다.
MAX25512의 3V 입력 전압과 91MHz 동작에서 2.2% 효율은 콜드 크랭크/스타트-스톱 조건에서 차내 디스플레이의 전체 밝기를 일정하게 유지한다고 알려져 있다. 전원 중단으로부터 디스플레이를 보호하는 사전 부스트 컨버터를 추가하지 않고도 시동 후 3V까지 작동합니다. 각 전류 싱크의 SHORT to GND와 같은 진단 기능은 I2C 인터페이스를 통해 마이크로컨트롤러와 개별 채널 PWM(펄스 폭 변조) 설정을 경고하여 보다 안전하고 고품질의 디스플레이를 보장합니다.
고집적이며 유연한 또 다른 드라이버는 STMicroelectronics에서 제공합니다. NS ALED6000 통합 DC/DC 컨버터가 있는 단일 칩 자동차 LED 드라이버는 차량 내 전기 조건이 변동할 때 조명 강도를 일정하게 유지하도록 설계되었습니다. AEC-Q100 인증을 받은 LED 드라이버는 주간주행등, 전조등, 후미등, 정지등, 방향지시등과 같은 외부 조명과 실내 조명에 사용할 수 있습니다.
STMicroelectronics의 ALED6000 단일 칩 통합 자동차 LED 드라이버. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: ST마이크로일렉트로닉스)
통합된 자동차 LED 드라이버는 최대 3A에서 단일 LED 스트링을 구동하고 4.5V ~ 61V의 넓은 입력 전압 범위를 제공합니다. 온칩 컨버터는 벅, 벅/부스트 및 플로팅 부스트 토폴로지를 허용합니다. 이 회사는 공급 변동을 처리하는 동시에 입력 전압보다 높거나 낮은 전압을 필요로 하는 LED 스트링에 전력을 공급할 수 있는 유연성을 제공한다고 말했습니다. 컨버터는 또한 입력 전압이 프로그래밍된 출력 근처 또는 아래로 떨어지면 100% 듀티 사이클에 가까운 저드롭아웃 모드에서 작동할 수 있습니다.
ALED6000은 PWM 제어 신호를 적용하기 위해 전용 핀으로 디지털 디밍을 구현합니다. 다중 장치 애플리케이션에서 낮은 노이즈를 보장하는 활성화 핀과 동기화 핀도 있습니다. 출력 전류는 3.2% 이내로 정확하며 일반적인 전압 강하가 250mV인 감지 저항기로 모니터링됩니다. 대기 전류는 작동 시 2.4mA, 셧다운 시 11µA로 낮습니다. 또한 VBIAS 보조 입력 핀과 경부하에서 펄스 건너뛰기 작동이 특징입니다.
자동차 외부 조명을 위한 자동차 호환 장치 포트폴리오를 확장하는 Diodes Inc.가 출시했습니다. AL5873Q 후면 램프 클러스터 설계를 단순화하는 PWM 디밍 및 아날로그 디밍 제어 기능이 있는 125채널 선형 LED 드라이버. 100°C 주변 온도 작동 정격의 이 장치는 AEC-Q1 등급 XNUMX 인증을 받았습니다.
PWM 디밍 및 아날로그 디밍 제어 기능이 있는 Diodes의 AL5873Q XNUMX채널 선형 LED 드라이버. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: Diodes Inc.)
AL5873Q의 각 채널은 최대 250mA를 구동할 수 있으며 드라이버에 연결된 XNUMX개의 기준 저항을 통해 설정됩니다. IC의 REF1 및 REF2 핀입니다. 두 가지 다른 LED 전류 레벨을 지원함으로써 테일램프와 브레이크 램프용 리어 램프 클러스터에 동일한 LED를 사용할 수 있어 BOM 비용을 크게 낮출 수 있기 때문에 조명 시스템을 더욱 간소화할 수 있다고 회사는 전했다.
AL5873Q는 1kHz의 최대 PWM 주파수를 지원하는 아날로그 및 PWM 디밍 제어 기능을 제공합니다. Diodes는 “PWM 디밍 기능은 LED가 낮은 전류 수준에서 구동될 때 전류 정확도를 개선하는 데 중추적입니다. 각 채널의 전류는 ±4% 허용 오차 내로 조정되어 후면 콤비네이션 램프에서 더 나은 채널-채널 매칭이 가능합니다.” AL5873Q는 전력을 절약하기 위해 PWM 신호가 감지되지 않으면 대기 모드로 들어갑니다. 이 장치는 또한 5V ~ 55V의 넓은 입력 전압 범위를 제공합니다.
LED 드라이버는 양방향(입력/출력) 오류 핀이 있는 내장 보호 기능을 제공하여 오류를 표시하고 최대 XNUMX개의 장치에 오류 핀을 연결할 수 있습니다. 이 장치에는 정의된 임계 온도를 초과할 경우 LED 전류를 줄이는 내부 접합 온도 모니터링 회로도 포함되어 있습니다. 다른 보호 기능에는 열 차단, LED 스트링 개방/단락 보호 메커니즘 및 입력 부족 전압 잠금이 포함됩니다.
스마트 애니메이션 자동차 조명 애플리케이션을 위해 Melexis는 MLX81117 다중 채널 RGB-LED 드라이버. MLX8117은 향상된 안전 기능을 위해 지능형 애니메이션 자동차 조명을 지원하는 MeLiBu 고속 통신 라이선스가 필요 없는 IP를 지원합니다. MLX81117은 0.01 미만의 델타 UV로 더 나은 색상 혼합 정확도를 제공합니다. 이전 제품.
스마트 애니메이션 자동차 조명을 위한 Melexis의 MLX81117 다중 채널 RGB-LED 드라이버. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: 멜렉시스)
자동차 제조업체는 운전자 지원 프롬프트, 차량 상태 업데이트 또는 적응형 루프 라이트와 같은 고급 편의 기능과 같은 정보를 제공하기 위해 실내에 애니메이션 조명을 채택하고 있으며 점점 더 RGB-LED 라이트바를 사용하여 색상으로 구분된 색상을 통해 운전자와 통신하고 있습니다. -변화하고 깜박이는 순서가 Melexis가 말했습니다. 이로 인해 라이트바의 모든 LED에서 일관된 색상을 유지하고 동시 조명 변경을 구현하는 것과 관련된 문제가 발생한다고 회사는 말했습니다.
Melexis MeLiBu 고속 통신 인터페이스 IP를 MLX8117에 통합함으로써 MeLiBu는 개별 LED를 제어하여 조명 효과를 구현합니다. 고해상도를 제공하여 온도 관련 색상 드리프트를 완화하고 지연 없이 250개 이상의 RGB LED를 실시간으로 업데이트할 수 있습니다. MeLiBu 통신 인터페이스는 최대 2Mbits/s 속도의 성능을 위해 CAN-FD 물리 계층을 사용합니다.
MLX81117 LED 드라이버 외에도 MeLiBu 버스 프로토콜은 Melexis의 다중 채널 MLX81116 LED 드라이버 IC와 MLX81130 OLED 드라이버에서 지원됩니다. 더 많은 호환 제품이 회사에서 출시될 예정입니다.
81117핀 QFN32 32 × 5 패키지로 제공되는 MLX5 RGB-LED 드라이버는 최대 안전 무결성 레벨 B(ASIL B)까지 ISO 26262 기능 안전 요구 사항을 준수하고 EMC를 충족하는 데 도움이 되는 낮은 EMI 및 높은 수준의 내성을 제공합니다. 규정. 다른 기능에는 자연광 수준을 조정할 수 있는 넓은 디밍 범위에 걸친 밝기 제어가 포함됩니다.
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