시스템 유연성을 극대화하는 동적 프로그래밍 가능 4스트링 HB LED 드라이버
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자동차 LCD 디스플레이 백라이팅에 이상적인 프로그래밍 가능 HB LED 드라이버
[고해상도 그림 보기]
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Note to Editor:
- MAX16826은 백색, RGB 및 RGB+황색 LED 구성을 위한 프로그래밍 가능 4스트링 고휘도 (HB) LED 드라이버이다.
- 고집적 소자 MAX16826은 전체 시스템 구현 비용을 줄여주고 시스템 유연성을 극대화한다.
- 이러한 장점을 구현하기 위해 이 소자는 각 채널에서 LED 전류의 진폭을 개별적으로 프로그래밍할 수 있도록 I²C 인터페이스를 제공한다. 또한 I²C 인터페이스를 통해 스위칭 레귤레이터 출력 전압을 동적으로 프로그래밍할 수 있어 효율을 극대화한다.
- MAX16826은 자동차 LCD 백라이팅을 비롯하여 LCD 모니터와 텔레비전과 같은 다른 디스플레이 애플리케이션에도 이상적이다.
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SUNNYVALE, CA—2008년 10월 22일—Maxim Integrated Products (NASDAQ: MXIM) (맥심인터그레이티드프로덕트)는 백색, RGB 및 RGB+황색 LED 구성을 위한 프로그래밍 가능, 4스트링 고휘도 (HB) LED 드라이버 MAX16826을 출시했다. 자동차 애플리케이션에서 친환경 전환을 위한 조명 기술을 구현하도록 설계된 이 소자는 시스템 유연성을 극대화하고 백라이트 드라이버를 위한 가장 저렴한 솔루션 비용을 제공한다.
MAX16826은 스위칭 레귤레이터 컨트롤러, 4채널 선형 전류 소스 드라이버, ADC 및 I²C 인터페이스를 통합하고 있다. I²C 인터페이스는 출력 전압을 동적으로 프로그래밍할 수 있게 하여 전력 효율을 극대화할 뿐 아니라 제조업체가 LED 비닝 차이에 맞추어 각 전류 스트링에 대한 LED 전류를 프로그래밍할 수 있도록 하므로 구현 비용을 줄여준다.
전례 없는 구성 가능성과 성능의 결합으로 MAX16826은 자동차 인포테인먼트 디스플레이, 자동차 디스플레이 클러스터, 산업 및 데스크탑 모니터, LCD TV 백라이팅에 이상적이다. 소자는 또한 어댑티브 프런트 라이트 (adaptive front light) 및 로우/하이빔 어셈블리뿐 아니라 기타 고체 조명 (SSL) 애플리케이션에도 적합하다.
친환경 전환 조명 기술을 구현하는 자동차 OEM
소비자들의 친환경 움직임에 맞춰 OEM에서도 자동차 백라이팅 애플리케이션에 사용되는 CCFL을 HB LED로 대체하고 있다. HB LED는 더 적은 전력을 소비하며 CCFL에 사용되는 수은과 같은 위험 물질이 들어있지 않다. 더욱이 HB LED는 소비자에게 향상된 컬러 재생과 더 긴 수명이라는 장점을 제공한다.
그러나 HB LED는 특히 자동차 애플리케이션의 열악한 동작 환경에서 사용될 때 다음과 같은 고유한 과제를 갖는다.
과제 #1: HB LED의 가격 대 성능비 향상
무엇보다 먼저 설계자는 HB LED 솔루션의 가격 대 성능비를 향상시켜 CCFL과의 가격 경쟁력을 확보해야 한다. 이를 위해 BOM 및 구현 비용을 감소시키는 통합 소자에 대한 요구가 높다. 특히 자동차 애플리케이션은 로우 엔드 차량에서부터 고급형 차량에 이르기까지 매우 다양한 플랫폼과 자동차 모델에 걸쳐 광범위한 개발 비용이 소요되므로 유연성과 확장성이 뛰어난 솔루션을 필요로 한다.
동일한 HB LED 드라이버 회로로 다양한 설계 요구를 맞추는 것은 어렵다. 일반적으로 설계자는 LED 비닝 (즉, 밝기) 차이에 맞추고 효율을 극대화하거나 각 프로젝트에 대한 전력 소비를 낮추기 위해 설계 과정에서 부품을 변경하지만, 이 과정은 많은 시간과 비용이 소요된다.
과제 #2: 오류 보호 기능의 통합과 변환 효율의 극대화
자동차 애플리케이션의 높은 신뢰성 표준은 일반적으로 오류 보호 기능이 내장된 HB LED 드라이버 회로를 요구한다. LED에 오류가 발생하면 이 LED는 갑자기 단락되거나 개방 회로가 될 수 있다. 두 경우 모두 HB LED 드라이버 회로는 회로 자체와 자동차의 전기 시스템을 보호할 수 있어야 하며, 이상적으로는 전기 시스템에게 오류 상황을 알려주어야 한다.
또한 자동차 LED 애플리케이션은 향상된 열 관리 기능을 필요로 한다. 과도한 LED 온도는 LED 수명을 단축시키고 오류를 발생시킬 수 있다. 따라서 드라이버 회로는 사전에 결정된 임계값을 초과할 경우 LED 온도를 제한하는 기능을 갖추고 있어야 한다.
마지막으로 오늘날 자동차 환경의 모든 전자장치에서 설계자는 HB LED 드라이버 회로의 효율을 극대화하여 배터리로부터 에너지 소비를 최소화해야 한다.
향상된 프로그래밍 기능으로 솔루션 비용을 최소화하고 변환 효율 향상 실현
자동차 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 MAX16826은 OEM에게 매우 경제적인 확장 가능한 솔루션을 제공한다. 이 소자는 향상된 프로그래밍 기능으로 최소의 부품 변경으로 여러 설계에 사용할 수 있을 뿐 아니라 시스템 제조업체가 LED 비닝 차이를 조정할 수 있어 전체 제조 비용을 줄여준다.
MAX16826은 혁신적 구조를 사용하여 각 채널에서 스위칭 레귤레이터의 출력 전압과 LED 전류를 동적으로 프로그래밍할 수 있다. 내장된 ADC는 각 HB LED 스트링의 드레인 전압을 측정한 다음 이 측정을 I²C 인터페이스를 통해 외부 마이크로컨트롤러에게 제공하여 출력 전압 최적화와 LED 오류 모니터링을 수행할 수 있게 한다.
또한 동적 프로그래밍이 가능해 간단히 I²C 인터페이스를 통해 LED 전류나 전압을 조정하면 동일한 드라이버 회로를 여러 프로젝트에 사용할 수 있다. 따라서 부품을 변경할 필요가 없고 생산이 크게 간소화된다. 더욱이 출력 전압 최적화는 선형 드라이버에서 전압 강하를 감소시켜 변환 효율을 극대화한다. 그 결과 디스플레이의 전력 소비와 열을 줄여준다.
기존 설계는 내장된 MOSFET을 사용하여 LED 전류 레귤레이션을 제공하지만 MAX16826은 외부 MOSFET을 사용하여 스위칭 컨버터와 LED 전류 레귤레이터를 모두 구동한다. 이 고유한 방법으로 소자는 스트링 당 더 많은 HB LED와 각 스트링에 더 많은 전류를 구동할 수 있다. 이에 따라 설계자는 여러 프로젝트에 MAX16826을 사용할 수 있다. 이는 또한 더 많은 부품과 더 넓은 보드 면적에 걸쳐 열을 방출하므로 열 관리를 향상시킨다.
외부 부품 수 줄여주는 오류 모니터링 기능 내장
MAX16826은 LED 개방 및 단락 회로 오류를 검출하고 반응할 수 있다. 오류가 검출될 때마다 IC는 내부 회로를 트리거하여 즉시 오류 소자를 정지시킨다. 내장된 이 오류 모니터링 기능은 HB LED 드라이버와 자동차 전기 시스템을 손상으로부터 보호한다. 이 밖에도 자동차 전기 시스템은 소자의 I²C 인터페이스를 통해 오류 조건을 읽고 그에 따라 반응할 수 있다.
MAX16826의 향상된 기능은 설계자가 외부 부품 수와 솔루션 비용을 최소화하면서 자동차 애플리케이션의 높은 신뢰성 요구사항을 만족할 수 있게 한다.
기타 HB LED 드라이버 장점
향상된 유연성을 위해 스위칭 레귤레이터는 부스트 또는 SEPIC 컨버터로 구성할 수 있다. 이에 따라 구동되는 LED에 흐르는 전압을 제공되는 입력 전압보다 높이거나 낮출 수 있다. MAX16826은 또한 프로로그래밍 가능한 스위칭 주파수(100kHz ~ 1MHz)를 제공하므로 자동차 디스플레이와 같은 잡음에 민감한 애플리케이션에서 EMI를 줄여준다. 이 밖에도 각 전류 싱크에는 direct-PWM 입력 기능이 내장되어 있어 각 채널에 대한 독립적인 LED 디밍 제어가 가능하다. 따라서 설계자는 RGB 애플리케이션에서 각 컬러에 대해 LED 밝기를 개별적으로 조정할 수 있어 컬러 제어를 최적화한다.
그 밖에 사이클별 전류 제한, 출력 과전압 보호 및 과열 보호 기능 등이 있다.
열악한 동작 환경을 위해 설계된 MAX16826은 -40°C ~ +125°C의 자동차 온도 범위에서 동작한다. 소자는 최대 40V까지 로드 덤프 과도 특성을 견딜 수 있으며 콜드 크랭크 조건에서도 동작할 수 있다.
MAX16826은 방열효과가 증대된 5mm x 5mm, 32핀 TQFN 패키지로 제공된다. 자세한 내용은 korea.maxim-ic.com/MAX16826-LED-Driver에서 확인할 수 있다.
Maxim Integrated Products는 고성능 반도체 제품을 설계, 생산하는 상장 회사로 2008 회계년도에 20억 달러 이상의 매출을 기록했다. 올 해로 창립 25주년을 맞이하는 Maxim은 고객의 제품에 부가 가치를 창출하는 혁신적인 아날로그 및 혼합 신호 엔지니어링 솔루션을 공급하는 것을 기업의 사명으로 추구하고 있다. 현재 Maxim은 산업, 통신, 가전 및 컴퓨팅 시장을 대상으로 28개 제품 부문에서 5800개 이상의 제품을 보유하고 있다. 보다 자세한 내용은 korea.maxim-ic.com에서 확인할 수 있다.
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