汽車應(yīng)用的利器：NCV7685 12通道LED線性電流驅(qū)動(dòng)器

在汽車電子領(lǐng)域，LED照明系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，從儀表盤到尾燈，LED以其高效、耐用和節(jié)能的特點(diǎn)成為了首選。而onsemi推出的NCV7685 12通道LED線性電流驅(qū)動(dòng)器，正是為汽車應(yīng)用量身打造的一款優(yōu)秀產(chǎn)品。今天，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

文件下載：NCV7685-D.PDF

產(chǎn)品概述

NCV7685由十二個(gè)具有公共參考的線性可編程恒流源組成，專為汽車應(yīng)用中的LED調(diào)節(jié)和控制而設(shè)計(jì)。它允許通過I2C串行接口為每個(gè)輸出通道獨(dú)立編程128種不同的占空比水平，PWM頻率有四種不同配置，最高可達(dá)1200 Hz。該設(shè)備既可以與使用I2C總線的微控制器應(yīng)用配合使用，也可以用于獨(dú)立應(yīng)用。此外，它還能為負(fù)載提供3.3 V電壓參考，最大負(fù)載電流可達(dá)1 mA。

產(chǎn)品特性

強(qiáng)大的電流驅(qū)動(dòng)能力

• 12個(gè)公共電流可編程源，每個(gè)通道最大可驅(qū)動(dòng)60 mA電流，能夠滿足大多數(shù)汽車LED照明的需求。
• 每個(gè)通道可通過I2C獨(dú)立進(jìn)行PWM占空比控制，也可以進(jìn)行公共PWM占空比控制，實(shí)現(xiàn)靈活的亮度調(diào)節(jié)。

豐富的功能特性

• 片上集成150、300、600和1200 Hz的PWM，可根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的頻率。
• 具備開路LED串診斷功能，能夠及時(shí)檢測(cè)到LED故障。
• 低 dropout 操作適用于預(yù)調(diào)節(jié)器應(yīng)用，降低功耗。
• 僅需一個(gè)電阻即可設(shè)置電流設(shè)定點(diǎn)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
• 提供3.3 V/1 mA的電壓參考，方便為其他電路供電。
• 8位I2C接口帶有CRC8錯(cuò)誤檢測(cè)，保證通信的可靠性。
• 具有OTP銀行，可用于獨(dú)立操作（2種配置）。
• 輸出使能引腳，方便控制輸出通道的開關(guān)。
• 具備開路負(fù)載和欠壓檢測(cè)與保護(hù)功能，以及過溫檢測(cè)與保護(hù)功能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
• 采用擴(kuò)頻振蕩器，降低電磁輻射。

汽車級(jí)認(rèn)證

NCV前綴適用于汽車和其他需要獨(dú)特站點(diǎn)和控制變更要求的應(yīng)用，符合AEC - Q100標(biāo)準(zhǔn)，具備PPAP能力。

應(yīng)用場(chǎng)景

• 儀表盤應(yīng)用：為儀表盤提供均勻、穩(wěn)定的背光照明，確保駕駛員能夠清晰讀取信息。
• 后組合燈（RCL）：用于尾燈、剎車燈等，提高照明效果和安全性。
• 日間行車燈（DRL）：增強(qiáng)車輛在白天的可見性。
• 霧燈：在惡劣天氣條件下提供更好的照明。
• 高位剎車燈（CHMSL）陣列：提高剎車燈的亮度和辨識(shí)度。
• 轉(zhuǎn)向信號(hào)和其他外部調(diào)制應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈等的閃爍控制。

電氣特性

電源和電壓參考

• VS：模擬電源輸入，當(dāng)VS上升超過VSUV（典型值4.1 V）時(shí)，設(shè)備開始上電；當(dāng)VS高于VS_OP最小值（典型值5 V）時(shí)，設(shè)備正常工作。
• VCC：提供3.3 V電壓參考，可輸出最大1 mA電流，主要用于為3.3 V負(fù)載供電。
• VDD：數(shù)字電源輸入。

輸出電流編程

通過Iset輸入引腳可以定義最大電流，計(jì)算公式為： [Iset =1 V / R 1 quad( eq. 1)] [IOUTx =K × Iset (eq. 2)] 例如，當(dāng)R1 = 2 kΩ時(shí)，根據(jù)公式1可得Iset = 500 μA，再根據(jù)公式2可得IOUTx = 50 mA。

其他特性

• 為避免所有驅(qū)動(dòng)器同時(shí)激活時(shí)可能產(chǎn)生的干擾，在兩組連續(xù)輸出之間實(shí)現(xiàn)了典型400 ns的激活延遲。
• 設(shè)備的接地連接分為GND和GNDP兩個(gè)引腳，都需要連接到應(yīng)用PCB上。
• 當(dāng)ISET引腳電壓高于2.5 V時(shí)，可通過I2C總線將設(shè)備設(shè)置為OTP控制模式，但在正常模式下，僅連接外部ISET電阻時(shí)，無法訪問OTP寄存器，且只有VS高于13 V時(shí)才能進(jìn)行OTP編程。
• 當(dāng)OEN輸入電壓為高時(shí)，所有輸出通道根據(jù)I2C或SAM配置進(jìn)行編程；當(dāng)OEN電壓低于0.7 V時(shí)，所有輸出通道關(guān)閉；若OEN引腳浮空，內(nèi)部下拉電阻會(huì)使所有通道關(guān)閉，且在VCC激活前10 s內(nèi)，OEN引腳的最大斜率為5 mV。
• 通過CONF輸入電壓可選擇不同的配置，當(dāng)CONF輸入電壓低于0.7 V時(shí)，選擇配置1；當(dāng)高于1.66 V時(shí)，選擇配置2，并且在錯(cuò)誤模式下可以更改配置。
• I2C總線由SDA和SCL兩根線組成，NCV7685作為從設(shè)備，可通過CRC8錯(cuò)誤檢測(cè)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)400 kb/s。
• 設(shè)備能夠檢測(cè)每個(gè)獨(dú)立通道的開路負(fù)載情況，通過連接到DIAGEN引腳的外部分頻器可對(duì)檢測(cè)閾值進(jìn)行編程，當(dāng)分頻電壓低于2 V時(shí)，LED診斷禁用；高于2 V時(shí)，診斷啟用。DIAG為開漏輸出引腳，當(dāng)有輸出處于錯(cuò)誤模式時(shí)，可向微控制器發(fā)出警報(bào)。

數(shù)字部分和I2C寄存器

I2C總線通信

I2C總線由SDA和SCL兩根線組成，用于設(shè)備之間的信息傳輸。NCV7685作為從設(shè)備，可接收和發(fā)送帶有CRC8錯(cuò)誤檢測(cè)的數(shù)據(jù)。不同的ID代碼對(duì)應(yīng)不同的消息結(jié)構(gòu)，用于訪問不同的寄存器。

寄存器類型

• 硬編碼寄存器：ID_VERS_1和ID_VERS_2，存儲(chǔ)設(shè)備標(biāo)識(shí)符和版本信息。
• OTP寄存器：ADD_SAM_SET、SAM_CONF_1和SAM_CONF_2，可進(jìn)行編程設(shè)置。
• 易失性寄存器：包括I2C_CONF、I2C_STATUS、I2C_CH_STATUS、FAULT_STATUS、PWM_DUTY、PWM_D1 - PWM_D12、PWM_DUTY_EN和PWM_CONF等，用于控制和監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

CRC錯(cuò)誤檢測(cè)算法

默認(rèn)情況下，CRC保護(hù)是關(guān)閉的，可通過激活OTP ERREN位（ERREN = 1）來啟用。使用CRC8算法對(duì)包括地址和R/W標(biāo)志在內(nèi)的每個(gè)I2C字節(jié)進(jìn)行計(jì)算，CRC多項(xiàng)式為 (x^{8}+x^{5}+x^{3}+x^{2}+x+1)。

封裝和訂購信息

NCV7685采用SSOP24 - EP封裝，訂購型號(hào)為NCV7685DQR2G，包裝為2500/卷帶。

總結(jié)

NCV7685是一款功能強(qiáng)大、性能可靠的汽車LED驅(qū)動(dòng)器，具有豐富的功能和特性，能夠滿足汽車照明系統(tǒng)的各種需求。其靈活的配置和控制方式，以及完善的保護(hù)功能，為汽車電子工程師提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師可以根據(jù)具體需求合理選擇參數(shù)和配置，充分發(fā)揮NCV7685的優(yōu)勢(shì)。你在使用類似的LED驅(qū)動(dòng)器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。