《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種車規(guī)級(jí)LED驅(qū)動(dòng)芯片的電流檢測(cè)電路
電子技術(shù)應(yīng)用
應(yīng)科煒
絡(luò)明芯微電子（廈門）有限公司
摘要： 為了使車規(guī)級(jí)LED驅(qū)動(dòng)芯片滿足ISO 26262功能安全要求，設(shè)計(jì)一種高精度LED電流檢測(cè)電路。在傳統(tǒng)LED恒流驅(qū)動(dòng)輸出電流檢測(cè)電路的基礎(chǔ)上，在電流復(fù)制模塊加入負(fù)反饋環(huán)路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測(cè)電流的精確復(fù)制，避免傳統(tǒng)電流檢測(cè)電路的采樣誤差，提升了電流檢測(cè)的準(zhǔn)確度。同時(shí)新電路采用采樣管和功率管串聯(lián)結(jié)構(gòu)，減小電流漏檢測(cè)的情況發(fā)生，擴(kuò)大了有效檢測(cè)的覆蓋率。該LED電流檢測(cè)電路采用SMIC 0.18 μm CMOS 工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，測(cè)試結(jié)果表明，在5 mA~60 mA的LED電流范圍內(nèi)，檢測(cè)精度可達(dá)±1%。
中圖分類號(hào)：TN433 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.244897
中文引用格式： 應(yīng)科煒. 一種車規(guī)級(jí)LED驅(qū)動(dòng)芯片的電流檢測(cè)電路[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(10)：24-29.
英文引用格式： Ying Kewei. Current monitoring circuit of automotive grade LED driver[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(10)：24-29.
Current monitoring circuit of automotive grade LED driver
Ying Kewei
Lumissil Microsystems （Xiamen） Limited
Abstract： A high precision LED current detection circuit is designed in order to meet the functional safety requirements of ISO 26262. Based on the traditional LED constant-current detection circuit, a negative feedback loop is added in the current mirror module to achieve accurate copy of the detection current, avoid the current sampling error in the traditional current detection circuit, and improve the accuracy of the current detection. At the same time, the new circuit adopts the structure of sampling block and power block in series, which reduces the occurrence of current miss detecting and expands the coverage of current detection. The LED current detection circuit is designed by SMIC 0.18 μm CMOS process. The test results show that the detection accuracy can reach ±1% in the range of 5 mA ~ 60 mA LED current.
Key words : automotive LED driver；output current detection；functional safety；negative feedback loop

引言

車規(guī)級(jí)芯片是汽車電動(dòng)化、智能化過(guò)程中不可或缺的組件，隨著智能汽車數(shù)據(jù)量的高速增長(zhǎng)，對(duì)高性能芯片的需求也大幅提升。車用恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片是目前汽車照明應(yīng)用中的熱點(diǎn)，已經(jīng)在汽車電子系統(tǒng)占有了一席之地 [1] 。LED照明在汽車中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，承擔(dān)著照明、指示和氛圍裝飾等重要作用，然而，由于汽車運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性和惡劣性，LED電路常常會(huì)受到各種干擾和挑戰(zhàn)。車規(guī)級(jí)LED芯片作為汽車照明系統(tǒng)的重要元件，設(shè)計(jì)指標(biāo)要求越來(lái)越高，需要具備高可靠性、高穩(wěn)定性和高安全性等特性。為了確保汽車中的LED電路的正常工作，車規(guī)級(jí)LED芯片將基于ISO 26262功能安全，避免來(lái)自系統(tǒng)失效和隨機(jī)硬件失效的風(fēng)險(xiǎn)，因此，研究一種實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)LED電流的檢測(cè)電路來(lái)滿足ISO 26262功能安全十分重要。

傳統(tǒng)的LED電流檢測(cè)電路使用電流鏡復(fù)制LED電流，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但檢測(cè)精度不高，另外無(wú)法檢測(cè)出功率管本身?yè)p壞造成的LED電流偏差，檢測(cè)的有效覆蓋率不廣。本文設(shè)計(jì)的LED電流檢測(cè)電路引入負(fù)反饋環(huán)路，并從LED電流中抽取小部分電流用于電流檢測(cè)，解決了無(wú)法檢測(cè)出由于功率管本身?yè)p壞造成LED電流偏差的問(wèn)題，極大地提高了檢測(cè)精度，擴(kuò)大了有效檢測(cè)的覆蓋率。


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作者信息：

應(yīng)科煒

（絡(luò)明芯微電子（廈門）有限公司，福建 廈門361005）


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