led驱动模块在汽车照明中的新机遇

寿命长、体积小、功耗低的优势与当今环保车辆的需求完美契合，这也造就了led在汽车照明中的普及。从汽车内部的氛围灯，信号指示灯，数字屏面背光，到汽车外部的转向灯，刹车灯，雾灯以及日行灯，led应用在汽车内外已然随处可见。在不远的将来，led也有望取代以卤素或氙灯为主的大功率前灯。

今天的汽车照明工程师在将led设计得更小，更独特性的同时也面临着提高可靠性，抗电磁干扰，优化热性能等一系列技术挑战。

高可靠性在汽车工程中举足轻重，这一点在汽车外部照明中尤其重要，车辆的状态 （转弯、停车、报警等）都要依靠它。最大化可靠性得一般原则是最少化电路板上的元件数量：元件越少，潜在的故障点就越少，需要的材料也就越少。越简单的设计就越容易调试并推向市场。

此外，随着led系统的缩小，驱动这些系统的相关电子设备也必须随之缩小。实现小型电路板设计的一种常见方法是增加驱动器的开关频率，从而减小相关电感和电容的尺寸。然而，更高的开关频率会造成电磁干扰的陡增；电磁干扰与开关频率呈平方关系，这意味着开关频率加倍会使电磁干扰增加四倍。为了解决这个问题，设计人员在优化电路布局并选择低损耗元件的同时，必须将瞬时电流活跃的敏感环路最小化，这些敏感路径通常包含开关，储能电感和解耦电容。另一种降低电磁干扰的方法是添加金属屏蔽，当然同时成本也会大幅增加，这对价格敏感的照明市场是难以接受的。

再则，虽然led比卤素灯或白炽灯功率更小，但热管理仍是一个大问题，因为它与led的预期寿命直接相关。led以数十万小时的工作寿命闻名于世，但结温过高会使其寿命骤减，车辆可能工作的严酷气候条件，也会使led寿命进一步降低。

图 1． mpm6010汽车模块内部示意图

mps在开发业内最先进的汽车led驱动模块新的 mpm6010－aec1时就考虑到了这些关键问题。这款36v， 1．5a， led模块集成了同步降压与汽车级电感和解耦电容（图1），适用于15w以内的汽车内外照明应用。mpm6010紧凑的3mmx5mm封装极大的简化并缩小了电路板布局，如图2所示，仅需四个外部元件，就可以完全实现led驱动器解决方案。

图 2： mpm6010，1．5a典型应用电路

mpm6010－aec1 采用了mps具有自主知识产权的低rds（on）工艺，该工艺在dc ／ dc转换器中广受好评。mpm6010－aec1在2．2mhz开关频率下能提供超过90％的效率，有效地防止了led过热。 figure 3 显示了在2．2mhz开关频率下1和2串联led在实际应用中测量的效率。

图 3： mpm6010在2．2mhz， 12v输入时工作

mpm6010－aec1通过减少所需元件的数量来帮助提高系统的可靠性，如图2所示，一个模块代替了一个离散驱动程序的4－6个独立元件。需要指出的是，内部电感符合aec－q200标准，而整个模块已通过aec－q100。

mpm6010将具有瞬态电流的关键回路包裹于模块内部，抗电磁干扰能力因此大大优化，这有助于客户更快更容易的通过cispr25 class 5（汽车电磁兼容标准）。

图 4： mpm6010 cispr25 class 5标准平均辐射

最后，mpm6010－aec1热折返技术通过pwm调光输入（en／dim）引脚或led电流调节反馈引脚（fb）实现led热管理， 图 5 展示了后者的实现原理。当外部热敏电阻的温度达到临界阈值时，led的电流会被节流回来。该热折返电路，加上内置的安全功能，过热保护和led开路、短路检测等模块，在保持led在一个安全的工作范围的同时，可以更好地确保led的使用寿命。

图 5： mpm6010 热折返电路

mpm6010符合aec－q100一级标准，采用3mmx5mmx1．6mm qfn封装，可选择wettable flank以辅助自动光学检测。

汽车制造商为led照明系统提出了严格的性能和尺寸目标，市场趋势表明，这些标准只会随着时间推移变得更加严格。mpm6010等先进的集成驱动模块可以帮助满足诸如高可靠性，抗电磁干扰，优化热性能等产品要求，使其更容易达到系统设计目标，并为新一代更复杂的照明和信号系统铺平道路。