智能功率IC有效地实现了对车灯的过热、过压、过流和短路等故障的保护,并提供旧式设计无法提供的“保护恢复”及“检测电流”功能。
车灯系统中的智能芯片应用在传统车灯系统的设计中,大部分采用的是机械式的继电器作为开关控制,加上保险丝作为电路的保护。如此简单的功能已无法满足当今汽车工业的新要求了。故此促使了智能功率IC的诞生,它有效地实现对车灯的过热、过压、过流和短路等故障的保护,并提供旧式设计无法提供的“保护恢复”及“检测电流”功能。以下我们采用瑞萨电子高端优化的智能功率IC作为例子,简单介绍其在实际产品中的应用经验。
高端仪表的应用案例
传统柴油/汽油车越来越倾向于采用更美观的图像式TFT仪表。又或者,纯电动及混合动力车因需要显示电池的充放电状况及余量,必须安装图像式TFT仪表。但是,在不同的天气状况下,驾驶者常常需要手动调校仪表屏的亮度。瑞萨电子新的MPD166022智能IC便提供了一个简洁的解决方案,通过VC脚输入端(见图1),便可在没有MCU的情况下,调节输出端的PWM占空比(见图2),从而增大或减低输出端的总平均电流,以达到亮度的调整。在实际应用中,VC脚输入端连接至一个可变电阻(手动调光)或一个光敏电阻(自动调光)便可,并且把上述的电阻直接连接至12V的汽车电池上,设计简洁而实用。
在这单一IC的设计中,不要小看它。其实MPD166022已内置了稳压、Charge pump电路、温度检测、电流检测、短路保护、输出端电压监控、输入端稳压和PWM电路(见图3)。
当中,PWM输出波形更是可调,如图1中,我们只需改变“Time Cap”的电容值,便可使输出PWM的频率改变,幅度从50~100Hz,使之不会产生令人厌烦的“嗡嗡”声。再者,如果安装了多种不同的电子电路,我们也可借着改变PWM的频率来达到减少共振的目的。
另外,PWM的占用空间比方面,如图1所示,当中只采用单一25kΩ的可变电阻,这样输出的PWM占空比便可从0调至100%。假若我们欲限制可调的百分比在33%~66%之间,我们便可保证仪表屏的亮度不会全黑或全亮。其实我们只需要在图1中25kΩ电阻的上下端各接一固定电阻,便可达到上述的预期效果,既简单又方便。
此外,此智能功率IC更可应用于车内可调光式的阅读等应用中,其基本电路及原理是不变的。加上此IC是汽车级,通过AEC认证,12脚小型封装,工作电压高至28V,输出电流高达4A,支持传统灯泡或LED灯,可称得上智能车灯系统中新的一员猛将。
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