onsemi NCV78902两相升压LED驱动器核心技术解析

描述

安森美NCV78902两相升压器LED驱动器是一款单芯片、高效LED驱动器,专为汽车前照明应用(包括远光灯、近光灯、日间行车灯 (DRL)、转向指示灯和雾灯)量身定制。 安森美NCV78902设计用于支持大电流LED,与NCV78935(三通道降压)或NCV78925(双通道降压)等降压LED驱动器搭配使用,提供整套多通道照明解决方案。 NCV78902支持多相操作(多达4相),可优化滤波和节省元器件尺寸成本。

数据手册;*附件:onsemi NCV78902两相升压器LED驱动器数据手册.pdf

该器件具有电流检测(通过分流电阻器或MOSFET RDS(on))和可编程软启动功能,采用独立模式或“跛行回家”模式提高系统可靠性。该LED驱动器工作频率高达2MHz,可实现紧凑的电感器设计,同时保持低电磁干扰 (EMI)。此外,SPI可编程能力允许单一硬件配置适应各种平台,器件还支持SEPIC模式,能使输出电压低于输入电压,非常适合用于不断变化的汽车电池条件。

特性

  • 单芯片两相升压器
  • 在分流电阻器或MOSFET的RDS(on) 上进行电流检测
  • 独立/“跛行回家”模式
  • 内置可编程软启动
  • 出色的稳定性和响应时间
  • 设计用于小型输出电容器
  • 低EMC排放
  • 高工作频率(高达2MHz)减小了电感器尺寸
  • 支持SEPIC模式
  • 4MHz SPI接口用于系统参数的动态控制
  • 兼容48V电池系统
  • VCC 电源范围:3V至5.5V
  • 环境温度范围:-40 °C至+125 °C
  • TSSOP-16 WB外壳948F封装
  • 符合ASIL B标准,通过AEC-Q100认证,支持PPAP
  • 无铅、无卤,符合RoHS指令

框图

led驱动器

ESD原理图

led驱动器

SPI连接方案和电源策略

led驱动器

onsemi NCV78902两相升压LED驱动器核心技术解析

一、产品概述与技术定位

onsemi NCV78902是一款专为汽车前照灯应用设计的单芯片高效两相升压LED驱动器。该器件集成了电流模式升压控制器,采用独特的输入电流滤波器设计,可通过SPI接口对系统参数进行动态编程控制。其典型应用包括远光灯、近光灯、日间行车灯、转向指示灯、雾灯、静态弯道照明等场景。

二、核心架构与关键特性

2.1 系统架构

  • 两相升压拓扑‌:集成双相升压控制器,支持多芯片级联扩展
  • 扩展能力‌:通过两片NCV78902组合可实现2相、3相或4相升压系统
  • 完整解决方案‌:与NCV78935(三通道降压)或NCV78925(双通道降压)配合使用,可驱动高达60V的多串LED

2.2 主要技术特性

  • 高工作频率‌:最高支持2MHz,有效减小电感尺寸
  • 多种电流检测方式‌:支持分流电阻或MOSFET RDSon检测
  • SPI可编程性‌:4MHz SPI接口实现系统参数动态控制
  • 汽车级认证‌:ASIL B合规、AEC-Q100认证且支持PPAP

三、关键电气参数解析

3.1 工作条件

  • VCC电源电压‌:3V至5.5V,典型值3.3V/5V
  • 工作温度范围‌:
    • 环境温度:-40℃至125℃
    • 参数工作结温:-40℃至145℃
    • 功能工作结温:-45℃至150℃
  • 功耗特性‌:
    • VCC电流消耗:典型值4mA,最大值7mA

3.2 升压控制器参数

  • 升压电压调节范围‌:9.7V至62V,7位可编程
  • 误差放大器性能‌:
    • 跨导增益:42mS至78mS(BST_OTA_GAIN[1:0] = 11)
  • 过热保护‌:
    • 热关断阈值:160℃至180℃

四、系统控制与保护机制

4.1 升压调节控制

采用电流模式电压控制器,通过SPI可编程参数实现精确调节

4.2 完善保护功能

  • 过电压保护‌:
    • 过电压关断电平:0.8V至6.3V,可编程

4.3 故障诊断系统

集成全面的诊断功能,包括:

  • 热警告和热关断
  • SPI通信错误检测
  • EEPROM操作状态监测

五、硬件集成与外设管理

5.1 电源管理策略

器件仅需要两个低压供电:

  • VDRV供电‌:为升压预驱动模块提供电源,要求5V
  • VCC供电‌:为内部VINT提供电源,决定与微控制器接口电压

5.2 PCB布局建议

  • 电流检测区域‌:采用四线制电流检测方法
  • 补偿网络‌:需紧靠芯片放置
  • VGATE信号‌:确保VGATE信号不干扰其他关键信号

六、技术优势与应用价值

NCV78902通过其先进的两相升压架构和灵活的SPI可编程特性,为汽车LED照明系统提供了高性能解决方案。其优势体现在:

核心价值

  • 单个硬件配置支持多种应用平台
  • 高效的滤波性能
  • 增强的系统稳定性

应用效益

  • 降低系统成本
  • 提高功率密度
  • 优化EMC性能
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