La tendenza a integrare un numero sempre maggiore di funzionalità in spazi ristretti comporta un onere notevole a carico dei circuiti elettronici. I Led hanno bisogno di un’alimentazione regolare per produrre una luminosità costante, pertanto è necessario evitare variazioni della corrente che possono causare variazioni dell’alimentazione. A ciò si aggiunge il fatto che le soluzioni tecnologiche devono soddisfare le diverse esigenze dei produttori di automobili per quanto riguarda, ad esempio, il colore, la versatilità e le opzioni di progettazione. I Led driver moderni sono in grado di controllare in parallelo numerosi Led attraverso un ingresso seriale. I componenti dotati di questa caratteristica offrono ai progettisti la flessibilità necessaria a controllare con un unico driver diverse configurazioni di Led, evitando un’ulteriore qualificazione di vari componenti per scopi differenti. Tra i requisiti più diffusi dei sistemi di illuminazione a Led per interni figurano la regolazione precisa dell’intensità luminosa o del colore dei Led e una variazione precisa dell’illuminazione generale. La precisione e la stabilità dell’emissione luminosa devono essere garantite nelle diverse fasi del dimming e con diversi livelli di luminosità dei Led. Un ambiente automotive esigente, inoltre, richiede numerosi circuiti di protezione e funzioni di diagnostica per evitare un’avaria totale dovuta al guasto di un solo componente.
Precisione della corrente di uscita
Rohm Semiconductor garantisce l’uscita necessaria in corrente costante ad alta precisione attraverso un’interfaccia seriale a tre canali in grado di controllare fino a dodici canali per pilotare molteplici Led con una corrente di uscita compresa tra 15 e 50 mA per canale. La regolazione della corrente massima avviene mediante la selezione di una resistenza esterna. Nel caso in cui occorra maggiore potenza in uscita, è possibile collegare in parallelo più canali. Le impostazioni di registro possono essere lette e scritte mediante l’interfaccia seriale in modo da verificarle e adattarle in qualsiasi momento; in questo modo l’utente può anche accedere alle funzioni di diagnostica e, ad esempio, individuare connessioni aperte o cortocircuitate (Led guasti) e adottare opportune contromisure per evitare il blocco dell’intero sistema, oppure rilevare una temperatura eccessiva sul chip. Se la temperatura supera i 125 °C, si attiva un primo segnale di avvertimento mentre il chip continua a funzionare. A questo punto è possibile intervenire (ad esempio ridurre la luminosità del dimming Pwm complessivo) per evitare un ulteriore aumento della temperatura. In tal caso i diversi Led driver possono comunicare tra loro mediante un’apposita linea proprietaria e ridurre la potenza in uscita. Se la temperatura supera i 150 °C, si verifica uno spegnimento che protegge il chip da danni irreparabili. Il dispositivo BD18378 pone nuovi standard in termini di precisione della corrente di uscita. A 30 mA si raggiunge una precisione di +/-2,5% da canale a canale (con un dispositivo) e di +/-1,7% tra due dispositivi diversi. La luminosità di ogni singolo Led è regolabile mediante il controllo della corrente, con una calibrazione compresa tra 1,6% e 100% (6 bit dedicati per canale). È inoltre disponibile un dimming complessivo dallo 0,1% al 100% circa mediante Pwm. In questo modo è possibile utilizzare Led con rese luminose diverse da bin diversi, senza dover regolare questi ultimi in base a vari valori del resistore. L’unica cosa da regolare in base ai Led utilizzati sono le impostazioni dei registri e, allo stesso modo, possono essere regolate anche le differenze soggettive tra Led di colore diverso. La Fig. 2 mostra la calibrazione e il dimming della corrente di uscita e il rapporto tra queste due impostazioni. L’uso di un blocco "Pwm control CR timer" in aggiunta al regolatore switching consente di regolare la frequenza di modulazione e il relativo duty cycle. Con un solo driver si possono utilizzare (meno) componenti più economici per la progettazione.
Efficienza e affidabilità
I nuovi Led driver offrono ai progettisti una soluzione completa per illuminare in modo efficiente e affidabile la strumentazione del veicolo, in un package piccolo e compatto; inoltre sono compatibili con altre serie di dispositivi. Le funzioni di protezione integrate sono in grado di soddisfare i rigorosi standard del settore e le esigenti specifiche dell’industria automobilistica. La configurazione multicanale consente di implementare diverse funzioni. Le funzioni di comunicazione integrate consentono ai progettisti di personalizzare le correnti e le tensioni dei Led e garantiscono protezioni diverse in base all’applicazione. Tutto questo facilita la realizzazione di una piattaforma uniforme.
