¿Cuáles son las soluciones de accionamiento eléctrico para iluminación automotriz?
Los diodos emisores de luz (LED) y las lámparas fluorescentes de cátodo frío (CCFL) se están convirtiendo gradualmente en fuentes de luz habituales para la iluminación del automóvil. Las principales ventajas de estas fuentes de luz son una vida más larga y una mayor eficiencia. Las lámparas incandescentes suelen tener una vida útil de 10.000 horas, mientras que las lámparas fluorescentes pueden durar hasta 50.000 horas y las LED hasta 100.000 horas. La vida útil prolongada aumenta la confiabilidad, reduce el mantenimiento y reduce los costos de servicio. El LED también tiene las características de bajo voltaje de funcionamiento, pequeña radiación electromagnética, fuerte resistencia al estrés mecánico, diseño de apariencia flexible, amplio rango de temperatura de funcionamiento y amplio rango de ajuste de brillo. Con el desarrollo de la tecnología LED, la tendencia a utilizarla para reemplazar otras tecnologías de suministro de energía se está volviendo cada vez más obvia. Sin embargo, a juzgar por la situación actual de la aplicación, CCFL todavía ocupa ciertas áreas de aplicación, como las fuentes de retroiluminación para pantallas grandes y otras. que requieren alta potencia. La situación de la fuente de luz desenfocada.
Las fuentes de luz CCFL y LED requieren fuentes de alimentación correspondientes. Dado que las diferentes tecnologías tienen diferentes requisitos especiales, las fuentes de alimentación deben proporcionar aplicaciones y funciones especiales. Aquí ofrecemos varias soluciones de energía para fuentes de luz LED y CCFL para diferentes instalaciones de iluminación interior y exterior de automóviles.
1 Iluminación interior de automóviles
Las aplicaciones de iluminación interior de automóviles incluyen panel de instrumentos y retroiluminación del panel de instrumentos, luces de techo y de mapas, luces de apertura de puertas instaladas en las puertas o la carrocería, y luces de fondo. Todas las aplicaciones de iluminación interior pueden utilizar LED como fuente de luz. Las luces de mapas y las luces del techo suelen utilizar un único LED de alto brillo, mientras que las luces del tablero y de apertura de puertas a menudo requieren varios LED en serie. Las conexiones en serie ayudan a evitar discrepancias de corriente (color correspondiente) entre diferentes LED. Todas las aplicaciones requieren una fuente de corriente constante con ajuste de brillo integrado.
1.1 Diseño de iluminación interior de automóvil basado en MAXl6800
La Figura 1 muestra un circuito de aplicación de atenuación típico de MAXl6800. El alto rango de voltaje de entrada del MAxl6800 (hasta 40 V) permite la conexión directa a la batería de un automóvil sin la necesidad de dispositivos de protección, que generalmente se usan para proteger contra sobretensiones causadas por cambios en la carga de la batería. El MAxl6800 puede proporcionar una corriente constante al LED, y su valor actual puede configurarse mediante la resistencia de detección de corriente RSENSE en serie con el LED. Para mejorar la precisión de la configuración actual y la capacidad de supresión de ruido externo, el MAXl6800 utiliza un método de entrada de detección de corriente diferencial.
Las aplicaciones de iluminación automotriz deben monitorear de cerca la temperatura de los LED, lo cual es especialmente importante para sistemas que son compactos y tienen una disipación de calor particularmente pobre. El sobrecalentamiento de los LED puede acortar la vida útil del LED, restando así valor a la principal ventaja de este tipo de fuente de luz. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones, el sobrecalentamiento se puede evitar reduciendo el brillo del LED durante un corto período de tiempo. Por lo tanto, el MAXl6806 proporciona una entrada para un sensor de temperatura externo. Cuando se detecta sobrecalentamiento, el dispositivo puede atenuar el brillo hasta que la temperatura vuelva a un rango aceptable. Los umbrales de ajuste de temperatura y brillo se pueden programar a través del puerto serie y almacenar en EEPROM. La referencia interna del MAXl6805/MAXl6806 monitorea la corriente del LED en el circuito de retroalimentación y la regula a través del puerto serie. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, se puede utilizar una resistencia de detección de corriente fija para cada LED, lo que simplifica la producción de dispositivos y reduce los costos.
2 Pantalla retroiluminada
Las pantallas de cristal líquido (LCD) se utilizan ampliamente en paneles de instrumentos, computadoras de automóviles, radios, sistemas de navegación y sistemas de entretenimiento. Sin embargo, la retroiluminación requiere difundir la luz sobre un área lo más grande posible en lugar de crear un haz enfocado. Tradicionalmente, las pantallas LCD han utilizado principalmente CCFL como fuentes de retroiluminación debido a su alta eficiencia de retroiluminación, baja temperatura y capacidad de proporcionar alta potencia óptica. Si bien los controladores CCFL han tenido mucho éxito en aplicaciones fuera de la electrónica automotriz, como televisores LCD o monitores de computadora, el diseño para el entorno automotriz presenta desafíos y necesidades especiales.
El MAXl6807/MAXl6808 puede funcionar en modos BUCK, BOOST o SEPIC, dependiendo del rango de voltaje de entrada y la cantidad de LED por canal de salida. Agregar una resistencia externa y un diodo zener permite realizar pruebas de carga.
Mientras que la corriente de cada canal se establece mediante una resistencia, la corriente de cada canal de cadena se puede ajustar de forma independiente. Esta estructura garantiza una coincidencia de corriente superior al 3% entre cada canal sin agregar ningún componente periférico. Para productos de diferentes lotes, el grado de coincidencia de cada canal se puede ajustar individualmente a través del pin de habilitación, o el grado de coincidencia de cada canal se puede ajustar de manera uniforme. La frecuencia de ajuste es de 50 Hz a 30 kHz y el rango de atenuación es de hasta 5000:1. La electrónica del automóvil tiene altos requisitos de atenuación para que las pantallas puedan verse en la oscuridad y bajo la luz solar directa. Cuando el rango de frecuencia de conmutación de la señal de ajuste de brillo es de 20 kHz ~ 1 MHz, se puede evitar la banda de frecuencia que interfiere con otros dispositivos (como radios). MAXl6808 integra la función de detección de circuito abierto de LED y estos controladores también se pueden conectar en cascada para formar un circuito de accionamiento de matriz de LED de gran tamaño.
3 Iluminación exterior de los automóviles
Los sistemas de iluminación exterior de los automóviles plantean nuevas exigencias de seguridad y requieren una mayor potencia lumínica. La iluminación exterior, como las luces traseras, las luces indicadoras o las luces de advertencia de emergencia (así como las luces antiniebla), debe garantizar su funcionamiento eficaz en cualquier situación para evitar riesgos graves para la seguridad.
La luz trasera debe tener una gran distancia de penetración, pero el área de irradiación no puede ser demasiado grande. Los LED y las especificaciones actuales utilizadas para la iluminación interior también son adecuados para aplicaciones de iluminación exterior. Dicho esto, los circuitos de controlador MAXl6800/MAXl6807/MAXl6808 para controladores de iluminación también se pueden utilizar en dichas aplicaciones. Dado que hay más LED en la luz trasera que en la iluminación interior, se deben utilizar varios controladores. La arquitectura del controlador multidispositivo también proporciona la redundancia necesaria para garantizar el funcionamiento incluso si fallan ciertos circuitos. El mismo diseño redundante también se aplica a las luces piloto y otras señales.