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多相多拓扑LED驱动IC用于汽车前照灯LCU设计

作者：李琛琳，恩智浦半导体 2016-11-22 14:38 阅读 1768 来源：智能电子集成评论区

功率级设计（应用实例1)

如图2所示，这种两级拓扑结构使得电压源能够在多种条件下（例如负载突降和冷启动事件）保持稳定，同时仍对每一级的负载动态变化快速做出响应。对于矩阵或全LED前照灯设计而言，这种特性至关重要。然而采用这两级架构设计时，如何为不同的降压通道选择外部组件是一个头痛的问题。例如，驱动DRL的降压通道的输出电流相对较低，为0.2-1 A，但电压却很高：因此，MOSFET漏源电压(V_DS)和二极管反向漏电流非常重要。但是，驱动激光通道的降压通道的输出电流则比较高，大于1 A，VF却比较低：因此，MOSFET漏源通态电阻(Rdson)、电感直流电阻(DCR)以及二极管正向电压则更加重要。很显然，单凭一个升压电压是很难理想的驱动所有这些通道的。对于这种解决方案，可以采用两个独立的升压，甚至一个升压电压加一个SEPIC电压（包含在一个控制器IC）。该优势来源于芯片强大的数字调节环路设计。以下显示了两种应用实例，清楚地表明了系统效率和激光通道效率的提升。

*应用实例1：让我们来看看60 W LCU的设计示例，它采用了三组负载：54 V/540 mA DRL、16 V/0.5 A雾灯、8 V/2 A激光模块，如图3所示。

-       解决方案1：为所有三组降压设计63V升压。使用两相并联升压压来驱动60W可简化MOSFET和电感器的设计过程。

-       解决方案2：为DRL设计一个63 Vboost1，为雾灯和激光模块设计另外一个35 Vboost2。

图3 解决方案1和解决方案2的示意图
在图3所示的解决方案中，我们使用ASL2500作为驱动控制IC。ASL2500包含两个独立的内部控制环路（图4），分别视为虚拟相位逻辑1和虚拟相位逻辑2。可利用SPI对不同的相位分配寄存器进行编程，以将两个物理驱动级连接到内部虚拟相位中，而不需要使用额外组件来确定如何分配。升压电路的输出可并联驱动同一个输出电压，或者驱动两个独立的输出电压。

从表1显示的评估结果中，我们可以看出，相比解决方案1，解决方案2的系统效率提升了3%：相当于在60 W LCU设计中节省了1.8 W的发热。考虑到LCU的小巧尺寸，这对于简化散热设计意义重大。