Le soluzioni lighting dell’Automotive

L'elettronica a bordo di un veicolo controlla molte funzioni: alcune riguardano i sistemi dei tergicristalli, altre l'impianto di climatizzazione. I sistemi di power management coprono non solo le soluzioni di lighting ma anche quelle di infotainment al fine di offrire comfort e una guida sicura e piacevole. Le soluzioni Farnell element14 di driver LED  ottimizzano la luminosità interna e offrono un'ottima visibilità esterna. 

Introduzione

Insensibilità alle vibrazioni, lunga durata, alta efficienza energetica e la possibilità di un controllo totale della sorgente luminosa sono fattori chiave per le applicazioni LED nei veicoli. Rispetto alle lampadine a incandescenza, i LED sono insensibili alle vibrazioni meccaniche ma necessitano di circuiti di pilotaggio. La facilità di controllo dei LED li rende anche naturali per l'intelligente sistema di illuminazione che si adatta in base al veicolo e alle situazioni ambientali.  Per guidare correttamente un LED e quindi ottenere una efficiente emissione luminosa, è richiesta un controllo della corrente indipendente dalla tensione di alimentazione.

Una soluzione migliore quindi per il pilotaggio dei LED è attraverso circuiti di regolazione della corrente. Nella maggior parte dei casi, un regolatore di commutazione (switching) fornisce una soluzione elettrica migliore. I regolatori di commutazione attivano e disattivano un carico in serie, da qui il loro nome. Durante un periodo viene caricato un circuito RLC. Nel periodo successivo questa energia viene utilizzata per guidare il carico. Questa riorganizzazione dell'energia produce in genere un'efficienza superiore all'80%, e nella maggior parte dei casi è possibile ottenere risultati migliori del 90%. Quindi i regolatori di commutazione possono essere utilizzati per aumentare e ridurre la tensione, e persino invertirla. Queste funzionalità non sono possibili con i regolatori lineari.

Per applicazioni ad alta potenza, come l'illuminazione esterna impiegata nel settore automobilistico, viene generalmente utilizzato un regolatore di commutazione. I LED in genere richiedono una corrente costante per produrre un'emissione luminosa coerente: un driver LED deve essere in grado di variare la tensione di uscita per mantenere una corrente costante. La tensione di uscita dipenderà da molti parametri, come il processo di fabbricazione del LED, la temperatura dello stampo e il numero di LED in serie. Il progettista deve prevedere con precisione la massima tensione di uscita per selezionare la topologia ottimale del regolatore e, quindi, l'IC corrispondente con i componenti esterni associati.

Le soluzioni IC

Gli ambienti automobilistici rappresentano una sfida per i regolatori integrati. L'ambiente ha una gamma di temperatura molto ampia e produce anche elevati livelli di transitori e interferenze di ingresso. Inoltre, un alimentatore deve essere in grado di sopravvivere ai transienti di scarico del carico, sebbene questo fenomeno relativo alle batterie sia di solito gestito da circuiti separati (soppressori, morsetti, protezioni da sovratensione). Tutti i regolatori di commutazione e driver per display a LED impiegati nel settore Automotive sono qualificati AEC-Q100.

MAX20090 è un driver LED ad alta luminosità a canale singolo (HB LED) per applicazioni front-light automobilistiche come abbaglianti, anabbaglianti, luci di marcia diurna (DRL), indicatori di direzione, fendinebbia e altre luci a LED. Accetta una tensione di ingresso da 5 V a circa 60 V per guidare una stringa di LED con una tensione di uscita massima di 65V.   Il dispositivo ha una modulazione a spettro esteso integrata per migliorare
prestazioni di compatibilità elettromagnetica. Inoltre, può anche essere utilizzato nelle configurazioni di convertitore Zeta e Cuk. Il MAX20090 è
disponibile in un package TQFN ed è specificato per operare tra -40 °C e + 125 °C  (figura 1).

Figure 1: circuito applicativo con MAX20090

LMR23610ADDA è un convertitore step-down sincrono SIMPLE SWITCHER in package PowerPAD a 8 pin. È un regolatore step-down sincrono da 36 V, 1 A adatto a varie applicazioni con un ampio intervallo di tensione di ingresso da 4,5 V a 36 V. Il controllo della corrente di picco viene utilizzato per ottenere una semplice compensazione del circuito di controllo. Una corrente di riposo di 75 μA lo rende adatto ai sistemi alimentati a batteria. Una corrente di spegnimento ultra bassa di 2μA può prolungare ulteriormente la durata della batteria. Un ingresso di abilitazione di precisione consente la semplificazione del controllo del regolatore. Le funzioni di protezione includono quella da cortocircuito e lo spegnimento termico a causa di un'eccessiva dissipazione di potenza (Figura 2).

Figura 2: esempio di circuito applicativo con LMR23610ADDA

 

NCP3065 è un regolatore di commutazione monolitico progettato per fornire corrente costante per alimentare LED ad alta luminosità. Il dispositivo ha un'ampia tensione di ingresso fino a 40 V per consentirne il funzionamento da 12 Vca o 12 V cc. Il dispositivo può essere configurato in una topologia controller con l'aggiunta di un transistor esterno per supportare correnti LED più elevate oltre la corrente di commutazione nominale di 1,5 A del transistor interno. Il regolatore di commutazione NCP3065 può essere configurato in Step-Down (buck) e Step-Up (boost) con un numero minimo di componenti esterni (figura 3).

Figura 3: circuito applicativo con NCP3065

Conclusioni

Praticamente ogni nuovo modello di auto sul mercato oggi conterrà dispositivi LED, sia per l'illuminazione esterna sia quella interna. Non è solo una questione di bassa potenza, lunga vita e alta efficienza; e non è solo il loro fattore di forma flessibile che ha portato il cluster di illuminazione in stile "concept car". La possibilità di integrare facilmente i LED con sensori e controlli elettronici è uno dei motivi più convincenti. È fondamentale per il comfort avanzato del conducente e la possibilità di offrire caratteristiche di sicurezza, come l'illuminazione adattativa, e funzioni ausiliari che compongono i sistemi ADAS.

Le soluzioni MAX20090LMR23610ADDA  e NCP3065 sono disponibili a catalogo Farnell element14 con consegna 24H e nessun ordine minimo

 

Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 28 febbraio 2018

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