Trong ngành công nghiệp ô tô, đèn LED đang ngày càng phát triển nhờ khả năng chiếu sáng tốt hơn so với các công nghệ chiếu sáng truyền thống. Đèn LED có thể cung cấp cho người lái xe ô tô tầm nhìn xa hơn, đồng thời cho phép họ nhìn đường rõ ràng hơn, cũng như cung cấp ánh sáng tốt hơn cho người đi bộ trên đường. Phần lớn sự tập trung phát triển là bao bì nhỏ hơn, tản nhiệt cao hơn, tiết kiệm điện hơn và tăng cường độ mạnh mẽ.
Thị trường đèn LED ô tô dự kiến sẽ đạt 2.9 tỷ USD vào năm 2021, mang lại tốc độ tăng trưởng 13.7% so với cùng kỳ năm ngoái, nhờ vào đèn pha và màn hình tấm, theo như Công ty Cổ phần TrendForce. Theo nhà nghiên cứu thị trường, thị phần đèn LED cho ô tô chở khách toàn cầu đạt 53% vào năm 2020, trong đó 85% cổ phần trong ô tô điện.
Một phần của việc cung cấp ánh sáng thẩm mỹ hơn để tạo ra sự khác biệt lớn hơn trong cả nội thất và ngoại thất của chiếc xe là các giải pháp chiếu sáng và công suất nhỏ hơn. Trong năm qua, trong khi các nhà sản xuất đèn LED đã phát triển các thiết bị mới trong bao bì nhỏ hơn với độ sáng và độ tin cậy cao hơn, các nhà sản xuất trình điều khiển LED tiếp tục đạt được các cấp độ tích hợp mới mà không ảnh hưởng đến hiệu suất để giúp phát triển các thiết kế chiếu sáng ô tô đẹp hơn.
Đồng thời, các nhà sản xuất đèn LED tiếp tục cải tiến công nghệ của họ để cải thiện tầm nhìn và độ an toàn khi lái xe. Đối với ánh sáng bên ngoài, những cải tiến đó tập trung vào độ sáng, hiệu quả và kích thước gói nhỏ hơn.
Một ví dụ là thế hệ đèn LED tiếp theo của Dominant Opto Technologies được tung ra vào đầu năm nay. Các gia vị Plus 2520 Đèn LED được thiết kế cho đèn kết hợp phía sau, được sử dụng như đèn hậu, đèn đầu, đèn dừng trên cao ở giữa, đèn xi nhan và đèn sương mù phía sau.
Mặc dù có kích thước nhỏ hơn, với kích thước 2.5 × 2.5 × 0.7 mm, Dominant cho biết nó vượt trội hơn các sản phẩm tiền nhiệm và các sản phẩm tương tự trên thị trường về độ sáng, độ bền và độ tin cậy. Nó cũng mở ra cơ hội cho các thiết kế nhỏ hơn và mỏng hơn.
Dominant cũng lưu ý rằng đây là nhà sản xuất đèn LED đầu tiên cung cấp các dòng sản phẩm với một dấu chân duy nhất trên năm mức công suất (0.1 W, 0.2 W, 0.5 W, 1 W và 2 W) và ba màu - hổ phách, vàng và siêu đỏ - để bao gồm một loạt các ứng dụng đèn kết hợp phía sau.
Với khái niệm “Một gói phù hợp với tất cả”, công ty cho biết mạch thiết kế được đơn giản hóa và mang lại lợi thế về chi phí.
Các tính năng chính khác bao gồm khả năng chịu nhiệt thấp và đặc tính tản nhiệt tuyệt vời. Khi so sánh với các gói thông thường như PLCC, trong cùng điều kiện lái xe, Spice Plus 2520 có thể duy trì quang thông cao hơn trong thời gian dài hơn.
Dòng công suất thấp, bao gồm SVx-HHG (0.1 W), SVx-MHG (0.2 W) và SVx-SHG (0.5 W), chia sẻ một trung tâm quang học chung, trong khi hai dòng công suất cao, SVx- TZHG (1 W) và SVx-WZHG (2 W), chia sẻ một trung tâm quang học chung khác. Chân đế và trung tâm quang học được tiêu chuẩn hóa cho phép khách hàng đơn giản hóa thiết kế quang học, thấu kính và đèn trong khi cho phép tái sử dụng các mô-đun thiết kế và nền tảng mẫu.
Spice Plus 2520 cũng đi kèm với một khung chì mới và một miếng hàn đặc biệt đã nâng cao độ bền của gói với độ bền cắt gói cao hơn 1.5 lần so với các đèn LED có kích thước tương tự với các miếng hàn tiêu chuẩn để có độ tin cậy cao hơn.
Đèn pha thông minh, hoặc thông minh, chẳng hạn như hệ thống chùm tia lái xe thích ứng (ADB) đang là xu hướng ngày càng tăng để cải thiện tầm nhìn của người lái xe và an toàn trên đường. Samsung Electronics Co., Ltd. công bố Đèn LED PixCell năm nay, đèn LED ô tô mới mô-đun được tối ưu hóa cho đèn pha thông minh, chẳng hạn như hệ thống ADB, tự động điều chỉnh kiểu chùm đèn pha để tránh chói cho người lái xe khác.
Samsung cho biết, một động lực thúc đẩy nhu cầu lớn đối với các hệ thống của ADB, đang nổi lên các công nghệ ô tô, chẳng hạn như lái xe tự động và kết nối, đã nâng cao tiêu chuẩn an toàn cho phương tiện.
Đèn LED PixCell của Samsung. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Samsung Electronics Co., Ltd.)
PixCell LED có thể tích hợp nguyên khối hơn 100 phân đoạn siêu nhỏ vào một chip LED duy nhất, đồng thời làm cho vùng phát sáng nhỏ hơn đáng kể, ở mức 15.4 × 2.7 mm. Samsung cho biết, với diện tích phát sáng giảm xuống còn 1/16 so với các mô-đun LED rời thông thường cho hệ thống ADB, PixCell LED có thể giảm kích thước đèn pha từ 30% đến 50% cho các thiết kế kiểu dáng đẹp hơn, Samsung cho biết.
Công ty cho biết các phân đoạn LED được ngăn cách bởi một bức tường silicon để ngăn chặn nhiễu xuyên âm quang học, mang lại độ tương phản vượt trội cho khả năng hiển thị của người lái lớn hơn nhiều, công ty cho biết và mỗi phân đoạn có chức năng giống như một điểm ảnh để kiểm soát sự phân bố ánh sáng sao cho chùm sáng từ đèn pha chỉ chiếu sáng chính xác vị trí mà nó là cần thiết.
Phần mềm chiếu sáng ô tô được sử dụng để điều chỉnh phân bố ánh sáng và mức độ sáng của đèn LED PixCell, giúp chúng dễ dàng điều chỉnh để đáp ứng các quy định và yêu cầu toàn cầu khác nhau đối với đèn ô tô. Lợi ích chính của đèn pha tiêu chuẩn đơn là các nhà thiết kế có thể tùy chỉnh công suất ánh sáng, tùy theo yêu cầu, đồng thời đẩy nhanh quá trình phát triển và sản xuất.
Samsung Electronics cũng công bố thế hệ thứ ba (Gen3) Đèn LED dòng C dành cho xe điện (EV) khi nhu cầu về đèn LED tiết kiệm năng lượng tiếp tục tăng cao. Đèn LED Gen3 mang lại hiệu quả phát sáng được cải thiện và kết hợp chất lân quang “vượt trội” công nghệ để tạo ra sự phân bố ánh sáng đồng đều hơn.
Dòng đèn LED ô tô Gen3 C-series của Samsung. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Samsung Electronics Co., Ltd.)
Dòng C-series Gen3 bao gồm sáu gói đèn LED công suất cao mang lại mức quang thông và độ sáng cao để tiết kiệm điện hơn. Các gói có sẵn với nhiều màu sắc và công suất, bao gồm năm tùy chọn cho màu trắng (1 W, 3 W, 6 W, 9 W và 12 W) và một cho màu hổ phách (3 W), phù hợp với các ứng dụng đèn pha chẳng hạn như đèn chiếu sáng thấp và cao, đèn chiếu sáng ban ngày, đèn xi-nhan.
C-series Gen3 yêu cầu ít chip LED hơn để đạt được cùng mức hiệu suất của đèn pha so với đèn LED công suất cao thông thường. Hoặc với cùng một số lượng chip, nó cho phép đèn pha giảm dòng truyền động hơn 10% và đơn giản hóa giải pháp tản nhiệt hơn 20%, dẫn đến đèn tiết kiệm năng lượng hơn và nhẹ hơn.
Samsung cho biết, khi được sử dụng trên ô tô chạy bằng xăng, các gói C-series Gen3 cũng cho phép cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu, giúp giảm lượng khí thải carbon trong quá trình di chuyển hàng ngày.
Cũng nhằm vào EVs, Seoul Semiconductor Co., Ltd. đã mở rộng tấm wafer-tích hợp-chip-trên-PCB của mình (WICOP) Công nghệ LED với sự ra mắt của LED WICOP TE (Top Electrode), được thiết kế để cải thiện đáng kể hiệu suất nhiệt của đèn pha cho xe.
Seoul SemiconductorWICOP TE dành cho đèn pha đã khác với phương pháp gắn gói đèn LED vào PCB trước đây và có thể gắn gói trực tiếp lên tản nhiệt, giúp tản nhiệt nhanh chóng sinh ra trong đèn pha. WICOP TE được giới thiệu tại hội thảo DVN ở Mỹ vào ngày 21/XNUMX.
Năm ngoái, Seoul đã mở rộng quy mô gia đình với việc giới thiệu dòng đèn LED độ sáng cực cao (UHL) WICOP được cho là giúp giảm mức tiêu thụ điện của đèn pha lên đến 20%, với sự cải thiện 40% về khả năng tản nhiệt so với các sản phẩm đèn LED khác. .
WICOP TE của Seoul Semiconductor cho đèn pha (Nguồn: Seoul Semiconductor)
Đèn LED Ostune E1608 và E3030 của Osram. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Osram Opto Semiconductors)
Các nhà sản xuất đèn LED cũng đang cung cấp nhiều tùy chọn chiếu sáng hơn cho nội thất ô tô. Ví dụ, Gia đình LED trắng Ostune từ Osram Opto Semiconductors cung cấp các biến thể ánh sáng từ màu trắng xanh nhạt đến màu trắng ấm hơi đỏ cho ánh sáng xung quanh.
Osram cho biết, nhờ dải nhiệt độ màu rộng từ 2,700 đến 6,500 Kelvin và khả năng lựa chọn từ các thùng nhỏ, các nhà thiết kế ô tô có thể xác định chính xác tông màu trắng mong muốn của họ và biến nó thành yếu tố thiết kế cố định trên các loại xe.
Ngoài ra, các đèn LED nhỏ: E1608 có kích thước 1.6 × 0.8 × 0.6 mm, trong khi E3030 lớn hơn có kích thước 3 × 3 × 0.65 mm. Ostune E1608 bao phủ dải độ sáng thấp hơn lên đến hơn 7 lumen, trong khi E3030 bao phủ dải sáng trên lên đến hơn 70 lumen.
Trình điều khiển đèn LED
Đối với màn hình trong xe hơi, Châm ngôn Sản phẩm tích hợp, Inc. đã ra mắt bốn kênh,Vôn MAX25512 trình điều khiển đèn nền LED ô tô với một bộ tăng cường tích hợp chuyển đổi. Công ty tuyên bố đây là giải pháp tích hợp duy nhất giữ lại độ sáng đầy đủ, liên tục của màn hình trong xe, ngay cả trong điều kiện quay cực lạnh xuống đến điện áp đầu vào 3-V.
Các ưu điểm khác của trình điều khiển đèn nền LED tích hợp bao gồm giảm không gian bảng, chi phí hóa đơn vật liệu (BOM) thấp hơn và hiệu quả cao. Trình điều khiển LED đơn chip, được cung cấp trong gói không dẫn (QFN) 24 chân, 4 × 4 × 0.75 mm, loại bỏ một bên ngoài mosfet và cảm giác hiện tại Điện trở và tích hợp giao tiếp I2C, tất cả đều giúp giảm chi phí BOM và giảm 30% không gian bảng. Ngoài ra, trình điều khiển LED bao gồm bốn kênh 12 mA, khẳng định hiệu suất cao nhất trong ngành (91%) ở hoạt động 2.2 MHz.
Trình điều khiển đèn nền MAX25512 LED của Maxim Integrated. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Maxim Integrated Products Inc.)
MAX25512 tích hợp bộ chuyển đổi tăng áp và điện trở cảm nhận dòng điện, giúp loại bỏ sự cần thiết của bộ chuyển đổi bên ngoài MOSFE thường được yêu cầu để lái màn hình ô tô. Giao diện truyền thông I2C tích hợp được sử dụng để trưng bày cài đặt và chẩn đoán, và chức năng làm mờ hỗn hợp tích hợp giúp giảm nhiễu điện từ (EMI) và cải thiện tỷ lệ làm mờ. Maxim Integrated cho biết, mặc dù hệ thống start-stop trên ô tô giúp tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu, nhưng chúng có thể thách thức hệ thống cung cấp năng lượng duy trì cùng mức độ sáng màn hình trong khi khởi động lại.
Điện áp đầu vào 25512-V của MAX3 và hiệu suất 91% ở hoạt động 2.2 MHz được cho là mang lại độ sáng đầy đủ, liên tục cho màn hình trong xe hơi trong điều kiện dừng lạnh / khởi động. Nó hoạt động xuống 3 V sau khi khởi động mà không cần bổ sung bộ chuyển đổi tăng cường trước, giúp bảo vệ màn hình khỏi sự cố ngắt điện. Công ty cho biết các chức năng chẩn đoán như SHORT to GND trên mỗi bồn rửa hiện tại sẽ cảnh báo bộ vi điều khiển và cài đặt điều chế độ rộng xung (PWM) kênh riêng lẻ thông qua giao diện I2C để đảm bảo hiển thị an toàn hơn và chất lượng cao hơn, công ty cho biết.
Một trình điều khiển linh hoạt và tích hợp cao khác đến từ STMicroelectronics. Các ALED6000 trình điều khiển đèn LED ô tô đơn chip với bộ chuyển đổi DC / DC tích hợp được thiết kế để giữ cường độ chiếu sáng nhất quán khi điều kiện điện trong xe biến động. Trình điều khiển LED đủ tiêu chuẩn AEC-Q100 có thể được sử dụng trong chiếu sáng ngoại thất như đèn chiếu sáng ban ngày, đèn pha, đèn chiếu hậu, đèn dừng và đèn báo rẽ, cũng như chiếu sáng nội thất.
Trình điều khiển đèn LED ô tô tích hợp chip đơn ALED6000 của STMicroelectronics. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: STMicroelectronics)
Trình điều khiển đèn LED ô tô tích hợp điều khiển một chuỗi đèn LED duy nhất ở tối đa 3 A và cung cấp dải điện áp đầu vào rộng từ 4.5 V đến 61 V. Bộ chuyển đổi trên chip cho phép cấu trúc liên kết buck, buck / boost và nổi, cung cấp sự linh hoạt cho các dây LED yêu cầu điện áp cao hơn hoặc thấp hơn điện áp đầu vào đồng thời xử lý các biến động nguồn cung cấp, công ty cho biết. Bộ chuyển đổi cũng có thể hoạt động ở chế độ bỏ qua thấp với gần 100% chu kỳ làm việc nếu điện áp đầu vào giảm gần hoặc thấp hơn đầu ra được lập trình.
ALED6000 thực hiện tính năng làm mờ kỹ thuật số với một chân cắm chuyên dụng để áp dụng tín hiệu điều khiển PWM. Ngoài ra còn có một ghim kích hoạt và một ghim đồng bộ để đảm bảo tiếng ồn thấp trong các ứng dụng đa thiết bị. Dòng điện đầu ra có độ chính xác trong khoảng 3.2% và được theo dõi bằng một điện trở cảm nhận có điện áp rơi điển hình là 250 mV. Dòng tĩnh thấp, ở mức 2.4 mA khi hoạt động và 11 µA khi tắt. Nó cũng có một chân đầu vào phụ VBIAS và hoạt động bỏ qua xung ở tải nhẹ.
Mở rộng danh mục các thiết bị phù hợp với ô tô để chiếu sáng bên ngoài ô tô, Diodes Inc. đã phát hành AL5873Q Trình điều khiển LED tuyến tính ba kênh với điều khiển làm mờ PWM và điều khiển làm mờ tương tự giúp đơn giản hóa thiết kế cụm đèn sau. Được đánh giá cho hoạt động ở nhiệt độ môi trường 125 ° C, thiết bị đạt tiêu chuẩn AEC-Q100 Cấp 1.
Trình điều khiển LED tuyến tính ba kênh AL5873Q của điốt với điều khiển làm mờ PWM và điều khiển làm mờ tương tự. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Diodes Inc.)
Mỗi kênh của AL5873Q có thể điều khiển lên đến 250 mA và được thiết lập thông qua hai điện trở tham chiếu, được kết nối với trình điều khiển ICchân REF1 và REF2 của. Công ty cho biết hỗ trợ cho hai mức độ dòng điện LED khác nhau cho phép hệ thống chiếu sáng hợp lý hơn, vì các đèn LED tương tự có thể được sử dụng trong các cụm đèn phía sau cho đèn đuôi và đèn phanh, giảm đáng kể chi phí BOM.
AL5873Q có chức năng điều khiển độ mờ tương tự và PWM, hỗ trợ tần số PWM tối đa là 1 kHz. Điốt cho biết “chức năng làm mờ PWM đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ chính xác hiện tại khi đèn LED được điều khiển ở mức dòng điện thấp. Dòng điện trên mỗi kênh được điều chỉnh trong phạm vi dung sai ± 4%, cho phép kết hợp kênh kênh tốt hơn trong các đèn kết hợp phía sau ”. AL5873Q chuyển sang chế độ chờ nếu không phát hiện thấy tín hiệu PWM nào để tiết kiệm năng lượng. Thiết bị cũng cung cấp dải điện áp đầu vào rộng từ 5 V đến 55 V.
Trình điều khiển đèn LED cung cấp các tính năng bảo vệ tích hợp với chân lỗi hai chiều (đầu vào / đầu ra), gắn cờ bất kỳ lỗi nào và cho phép tối đa bốn thiết bị kết nối chân lỗi của chúng. Thiết bị cũng bao gồm một mạch giám sát-nhiệt độ mối nối bên trong giúp giảm dòng điện LED nếu nhiệt độ ngưỡng xác định của nó bị vượt quá. Các tính năng bảo vệ khác bao gồm tắt nhiệt, cơ chế bảo vệ ngắn / mở chuỗi LED và khóa điện áp đầu vào.
Đối với các ứng dụng chiếu sáng ô tô hoạt hình thông minh, Melexis đã giới thiệu MLX81117 trình điều khiển đèn LED RGB đa kênh. MLX8117 hỗ trợ IP không cần giấy phép giao tiếp tốc độ cao MeLiBu, hỗ trợ chiếu sáng ô tô hoạt hình thông minh để tăng cường các tính năng an toàn. MLX81117 cung cấp độ chính xác pha trộn màu tốt hơn với UV delta <0.01, so với sản phẩm trước đó.
Trình điều khiển đèn LED RGB-LED đa kênh MLX81117 của Melexis cho hệ thống chiếu sáng ô tô hoạt hình thông minh. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Melexis)
Các nhà sản xuất ô tô đang áp dụng hệ thống chiếu sáng hoạt hình trong cabin để cung cấp thông tin như lời nhắc hỗ trợ người lái, cập nhật tình trạng xe hoặc các chức năng tiện nghi nâng cao như đèn mái thích ứng và ngày càng sử dụng đèn LED RGB để giao tiếp với người lái thông qua màu sắc được mã hóa - thay đổi, và các chuỗi nhấp nháy, Melexis nói. Điều này dẫn đến những thách thức xung quanh việc duy trì màu sắc nhất quán trên tất cả các đèn LED trong thanh đèn và thực hiện các thay đổi ánh sáng đồng thời, công ty cho biết.
Bằng cách tích hợp IP giao diện giao tiếp tốc độ cao Melexis MeLiBu trong MLX8117, MeLiBu điều khiển các đèn LED riêng lẻ để thực hiện các hiệu ứng ánh sáng. Nó cung cấp độ phân giải cao để giảm thiểu độ lệch màu liên quan đến nhiệt độ và cho phép cập nhật thời gian thực của> 250 đèn LED RGB mà không bị chậm trễ. Giao diện truyền thông MeLiBu sử dụng lớp vật lý CAN-FD cho hiệu suất lên đến tốc độ 2 Mbits / s.
Ngoài trình điều khiển LED MLX81117, giao thức bus MeLiBu được hỗ trợ bởi IC điều khiển LED MLX81116 đa kênh của Melexis, cũng như trình điều khiển MLX81130 OLED. Các sản phẩm tương thích hơn sẽ được công ty phát hành.
Trình điều khiển MLX81117 RGB-LED, được đặt trong gói QFN32 32 × 5 5 chân, tuân thủ các yêu cầu an toàn chức năng ISO 26262 lên đến Mức độ toàn vẹn an toàn B (ASIL B) và cung cấp EMI thấp và mức miễn nhiễm cao để giúp đáp ứng EMC các quy định. Các tính năng khác bao gồm kiểm soát độ sáng trên một phạm vi làm mờ rộng, cho phép điều chỉnh mức độ ánh sáng tự nhiên.
about Diodes IncorporatedMaxim Integrated