車載MAX20052ATC電源評估

本次與大家分享的是世健和ADI聯(lián)合舉辦的《在ADI電源產(chǎn)品的花園里“挖呀挖”》主題活動(dòng)的二等獎(jiǎng)文章：《車載MAX20052ATC電源評估》及作者獲獎(jiǎng)感言。

獲獎(jiǎng)感言

車載MAX20052ATC電源評估

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感謝世健、ADI和21DY舉辦本次活動(dòng)，本次活動(dòng)的舉辦促進(jìn)了行業(yè)內(nèi)的交流與溝通，增強(qiáng)了相關(guān)的人員學(xué)習(xí)能力，成功的做到了互通有無，為電源發(fā)展行業(yè)帶來了一次非常全面的思想文化上的提高。有幸參加論壇與世健ADI舉辦的本次活動(dòng)并榮獲第二名，獲得了相當(dāng)滿意的獎(jiǎng)品同時(shí)也將自身所知道了解的一些電源產(chǎn)品只是帶給了大家，何不為兩全其美。

最后，再次感謝世健、ADI與21電源聯(lián)合舉辦的本次活動(dòng)。

作者: wenaochina

所在行業(yè): 汽車電子

應(yīng)用領(lǐng)域: LED燈驅(qū)動(dòng)

應(yīng)用案例名稱：**LED紅外補(bǔ)光燈驅(qū)動(dòng)

ADI電源產(chǎn)品類型：LED驅(qū)動(dòng)

ADI電源產(chǎn)品型號:MAX20052ATC

前言

各位工程師大家好，很開心參加ADI&世健舉辦的本次活動(dòng)，讓我有一個(gè)平臺與大家進(jìn)行交流討論、一起互相學(xué)習(xí)，本次為大家分享這款車載電源MAX20052ATC。

01

主要功能介紹

MAX20052是一顆2A、同步、Buck LED驅(qū)動(dòng)器，集成MOSFET，Analog Devices 的降壓型 LED 驅(qū)動(dòng)器，非常適合于那些輸入電壓高于LED電壓的應(yīng)用。框圖如圖所示：

比如在許多汽車或工業(yè)應(yīng)用中，這些LED驅(qū)動(dòng)器可提供最高的效率、最低的噪聲和最小的占板面積。其他特點(diǎn)包括集成化肖特基二極管、準(zhǔn)確的 LED 電流匹配、以及多輸出能力等。其特點(diǎn)包含以下部分：

?汽車級品質(zhì):通過AEC-Q100認(rèn)證

? 集成0.14Q(典型值)的完全同步2A降壓型轉(zhuǎn)換器

?高側(cè)電流調(diào)節(jié)省去一條與LED燈串的連接

?擴(kuò)頻模式緩解EMI問題

?200mV較低滿量程高側(cè)電流檢測電壓

?寬輸入電源電壓范圍:45V至65V0

?兩個(gè)開關(guān)頻率選項(xiàng):400kHz和21MHZ

?內(nèi)部環(huán)路補(bǔ)償(MAX20050/MAX20052)和外部環(huán)路補(bǔ)償(MAX20051/MAX20053/MAX20053D)選項(xiàng)

?開關(guān)頻率與PWM調(diào)光信號同步

?低電平有效故障(FLT)指示器

?輸出短路保護(hù)

?REFI引|腳調(diào)節(jié)LED電流，低至零安培

?PWM調(diào)光可斷開高側(cè)和低側(cè)MOSFET驅(qū)動(dòng)器的連接5V、10mALDO輸出為其他電路提供偏置

?超低關(guān)斷電流(5uA，典型值)

?輸出過載、短路和過熱保護(hù)

?12引腳(3mm x3mm)TDFN、14引腳(5mm x4.4mm)TSSOP和24引腳(4mm x4mm)TQFN封裝選項(xiàng)

02

設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)概要

在車載主板硬件設(shè)計(jì)中，MAX20052ATC/V+具體設(shè)計(jì)要求如下：

1.MAX20052主電源采用12V蓄電池供電，恒流源輸出，接兩燈的時(shí)候最大輸出效率可以達(dá)到90%，自身功耗1.95W，所以輸出功率在18W左右，接一燈的時(shí)候最大輸出效率為84%左右，自身功耗為1.95W，所以輸出功率為10W。

2.MAX20052的最大輸出電流可以達(dá)到2A，當(dāng)REFI引腳懸空，輸出電流調(diào)節(jié)：ILED=0.22/RCS；當(dāng)REFI引腳的電壓≤1.2V，輸出電流調(diào)節(jié)：ILED=（VREFI-0.22）/（5×RCS）。

3.MAX20052的EN 腳通過接FH8310的GPIO[1]管腳來實(shí)現(xiàn)同步曝光控制，實(shí)現(xiàn)燈的PWM調(diào)節(jié)。

4.外接燈采用兩燈的控制方案，燈的規(guī)格為2.9V/1A，總功耗為5.8W左右，雙燈方案輸出可以達(dá)到18W，所以完全可以驅(qū)動(dòng)起來。

5. LED燈接口采用6PIN的接口，型號為FH52K-6S-0.5SH,以FPC的方式連接（B樣計(jì)劃將6PIN座子改成Molex的2PIN座子并將FPC排線改成線束連接），因?yàn)閮蓧K燈板是分開兩端布局，主板上的兩個(gè)燈座又是并排設(shè)計(jì)，所以pin定義會有所不同。FPC排線考慮到結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)外形有區(qū)別。

目前設(shè)計(jì)的該款已經(jīng)通過電氣，EMC，環(huán)境類實(shí)驗(yàn)。

接下來讓我們看一下設(shè)計(jì)要求：

設(shè)計(jì)要求

輸入：9-16V

輸出：1A

診斷：開路，短路

溫度范圍：-40到+85℃

驅(qū)動(dòng)LED功率：3Wx2=6W

電氣實(shí)驗(yàn)要求

設(shè)計(jì)框圖

設(shè)計(jì)原理圖

Layout

二層地平面完整，電流回流路徑小。

我們再來看一下實(shí)拍效果圖：

03

測試

主板紅外LED驅(qū)動(dòng)功能

led占空比控制:

通過輸出電流測試，我們可以看到還是比較穩(wěn)定的。

溫度測試

室溫27.7℃、芯片溫度36.6℃、溫升8.9℃ 是ok的。

電氣類實(shí)驗(yàn)

低溫喚醒測試

低溫喚醒測試OK。

斷電將PCB板在-40攝氏度溫度下放置1小時(shí)；

在放置結(jié)束時(shí)，溫度保持當(dāng)前溫度，上電啟動(dòng)的功能。

長時(shí)間過壓測試測試OK；

電源電壓以1V/min的變化速率在+16V和+18V 之間連續(xù)掃描60min。

瞬時(shí)過壓測試

瞬時(shí)過壓測試OK

短時(shí)測試：10s內(nèi)測試以下程序3次，時(shí)間間隔3s；

脈沖壽命測試：測試以下程序100次，時(shí)間間隔8s。

測試程序如下：

1)電源電壓設(shè)置為16V，正常上電；

2)電壓由16V上升至18V，上升時(shí)間Tr時(shí)間為1ms；

3)保持18V電壓400ms；

4)電壓由18V下降至17V，下降時(shí)間Tf時(shí)間為1ms；

5)保持17V電壓600ms；

6)電壓由17V下降至16V，下降時(shí)間Tf時(shí)間為1ms。

瞬時(shí)低壓測試

瞬時(shí)低壓測試OK。

電壓設(shè)置為10.8V，正常上電；

電壓由10.8V下降至9V，電壓下降時(shí)間Tr為1.8ms；

保持9V電壓500ms；

電壓由9V上升至10.8V，電壓上升時(shí)間Tf為1.8ms。

電源電壓瞬降測試

電源電壓瞬降測試OK。

1)室溫環(huán)境下，正常供電，供電電壓設(shè)置為 Umin,Umin 值參考下圖；

2)保持工作模式，將圖的測試脈沖同時(shí)應(yīng)用于 電源的所有相關(guān)輸入，上升時(shí)間和下降時(shí)間應(yīng)≤10ms；

供電電壓保持4.5V，時(shí)間是0.1S。

04

結(jié)語

本次對LED驅(qū)動(dòng)、MAX20052ATC產(chǎn)品的分享到此結(jié)束，希望對各位工程師們有所幫助。