车载插座型LED灯需要这样一款LED驱动器“保驾护航”

由于 LED 灯寿命长并且高密度安装的特点，目前在车灯领域发展非常迅速。很多用户通过在模块电路板上安装大量电子元器件、车载 LED 灯实现多样化设计以及更高的性能。另外，除了高性能化和设计灵活性外，用户越来越重视可维护性，插座型 LED 灯的优势就凸显出来了。

罗姆半导体（上海）有限公司技术中心葛家明经理

目前，插座型 LED 灯面临的两大课题，第一，由于插座型 LED 灯可维护性优异，但是很难实现插座的小型化，因此设计灵活性受到限制；第二，由于插座的电路板面积小，无法装下足够多的元器件，因此电池欠压时 LED 灯会熄灭，这对行车安全造成一定隐患。

为了解决这两大难题，罗姆推出了超小型高输出的线性 LED 驱动器 BD18336NUF-M。据罗姆半导体（上海）有限公司技术中心葛家明介绍，“BD18336NUF-M 是一颗单通道的线性 LED 驱动器，输入电压在 5.5V-20V 之间，基本上涵盖了车载电池的工作电压范围，耐压 42V，最大的输出电流在直流模式下是 400mA，在 Duty 50%的情况下可以达到 600mA，工作温度是车规级的 -40℃～150℃。BD18336NUF-M 的最大亮点是，当车载电池欠压时，通过这枚芯片可以使 LED 灯的模组始终保持 30%以上的亮度；和以往的产品相比，新产品总的 PCB 安装面积减少了约 30%，有助于日行灯、位置灯等最新型插座型 LED 灯的小型化设计。”

确保LED灯模组始终保持30%以上亮度

如上图所示，该方案通过单芯片就能实现车载电池欠压时的安全亮灯，通过左侧电路可以看出，用户通过外围的三枚电阻可以监测电池电压，当电池电压处于 13V 等正常工作状态下时，BD18336NUF-M 可以正常的输出电流，保证 3 颗 LED 灯点亮；当车载电池电压下降到 9V 以下，处于欠压状态时，内部搭载欠压时的电流旁路功能，切换为 2 颗灯用的电路路径。而且从正常状态到欠压状态是平滑切换，不会出现灯闪现象。在 9V-6V 欠压工作区间内，可以保证 2 颗 LED 灯点亮，最终保证插座型 LED 灯模组 30%以上亮度的安全要求。

葛家明表示，“由于这是一颗线性 LED 驱动，效率计算比较简单，输入电压落在芯片上的压降，以及 LED 灯上压降的差值，乘上客户设计的 LED 电流大小就是功耗，所以低压时的效率不用担心，但是在高压时效率相对会差一些。”

增加电流旁路功能，安装面积缩小30%

如上图所示，红色曲线是车载电池电压下降时的电流曲线。当电池电压从正常情况向欠压状态下降时，BD18336NUF-M 内置的电流旁路电路开始启动，而且可以通过外围电阻配置其工作范围，当红色电路曲线线性上升时，意味着外围被旁路的 LED3 会逐渐熄灭，整个过程呈线性控制，对 LED 灯的寿命不会有影响，最终当电池电压下降到 6V 时，仍然可以保证两颗 LED 灯亮着。

关于 PCB 板的安装面积，以往如果用户要想实现欠压情况下的电流旁路功能，除了常规搭载的线性 LED 驱动器以外，客户还需要额外在 PCB 板上配置二极管、三极管、电阻器、比较器等大概 21 个分立元器件，PCB 板总的安装面积约 83 平方毫米。采用 BD18336NUF-M 以后，元器件减少到 7 个，总安装面积控制在 60 平方毫米之内，节省安装面积约 30%，用户很容易将其安装在 10mm×10mm 插座型 PCB 板上。

在 LED 灯色方面，除了考虑传统的黄光和红光以外，BD18336NUF-M 也对白光的应用做了充分考虑，使其适合应用于包含高亮度白光 LED 在内的所有的 LED 灯色。一般情况下，白光 LED 的功率较大，为了应对其工作时温度升高，芯片内部搭载了过温降额功能，客户在外围配置一颗热敏电阻器就可以使输出电流降额，比如：100k 欧姆的热敏电阻器可以在 110℃左右开始降额，47k 欧姆的热敏电阻可以在 85℃开始电流降额，可以极大地扩展产品的应用范围，从使用红光和黄光的尾灯、位置灯，扩展到使用白光 LED 灯日行灯、雾灯。

总结

车载 LED 灯应用分为车身照明和室内照明。车身照明包括了前照灯、日行灯、尾灯、转向灯，室内照明是指在汽车音响、导航、空调面板、RGB 氛围灯以及仪表盘警告灯上的应用，罗姆在车身照明和室内照明两大领域都有布局。罗姆的产品涉及手机、电视等消费类电子领域，以及当前热门的车载领域，其中 LED 驱动器 IC 是面向全球供货的，年出货量大概在 2 亿片左右，其中车载领域可以达到 1.4 亿片，消费类电子市场达 0.6 亿片。在汽车安全方面，罗姆于 2018 年 3 月 21 日通过了 TUV Rheinlan 的认证，取得了 ISO 26262 的流程认证。

以前的 LED 驱动器可以实现更复杂的功能，但是可维护性有欠缺，插座型 LED 灯的制造难度与传统 PCB 板差不多，罗姆最大的创新技术就是在一个车载电池电压欠压的状态下，通过内部电流旁路功能实现 30%以上的亮度安全保证。

在采访最后，葛家明对与非网记者表示，“我们以往的 LED 驱动器产品，在市场上已经被客户大规模采用，包括日本本土几大主流车厂，以及国内几大主流车厂都有合作，罗姆公司的方针是继续深耕车载市场。”