In immer dichter bestückten Fahrzeuganwendungen wie Türverkleidungen, Armaturenbrettern und Ladeanschlussbeleuchtung
ist die Beleuchtung zu einem Schlüsselelement modernen Automobildesigns geworden. Sowohl im Innen- als auch im Außenbereich erhöhen Erstausrüster (OEMs) die Anzahl der Beleuchtungselemente, um neue Funktionen, Personalisierung und Markendifferenzierung zu ermöglichen. Mit dem zunehmenden Einsatz von Elektronik im Fahrzeuginneren rücken jedoch immer größere physikalische, Effizienz- und thermische Grenzen in den Vordergrund. In herkömmlichen Architekturen führt die Versorgung von LEDs über externe DC/DC-Wandler zu erhöhter Wärmeentwicklung, einer größeren Anzahl von Bauteilen und einer komplexeren Konstruktion, wodurch es schwierig wird, diese Einschränkungen in großem Umfang zu erfüllen.
Der 18-Kanal-LED-Controller MLX81119 begegnet dieser Herausforderung durch die Integration eines 1-A-DC/DC-Wandlers, der eine optimierte, programmierbare lokale LED-Versorgungsspannung zwischen 2,5 V und 6 V erzeugt. Anstatt überschüssige Spannung als Wärme abzuführen, passt das Gerät die LED-Versorgung dynamisch an die aktive Farbmischung und die Betriebsbedingungen an, wodurch Leistungsverluste und thermische Belastung deutlich reduziert werden. Diese Optimierung der Spannung ist mit festen externen DC/DC-Wandlerlösungen nicht möglich.
Mit 18 konfigurierbaren Niederspannungsstromquellen bis hinunter zu 60 mA und unabhängiger 16-Bit-PWM-Steuerung unterstützt der MLX81119 bis zu sechs RGB-LEDs pro Bauteil und ermöglicht so sanfte Farbübergänge und anspruchsvolle Lichtanimationen. Der integrierte direkte und indirekte Temperatursensor sorgt für eine aktive Kompensation über alle Kanäle hinweg und gewährleistet stabile Farbpunkte im gesamten automobilen Temperaturbereich.
Basierend auf der bewährten Architektur des MLX81118 integriert der MLX81119 ein komplettes LIN-System inklusive Transceiver und Protokolltreiber, das vollständig mit LIN 2.x und SAE J2602 kompatibel ist. Das gemäß ISO 26262 entwickelte Bauteil unterstützt je nach Sicherheitskonzept des Systems Implementierungen bis ASIL B und eignet sich daher für funktional relevante Innen- und Außenbeleuchtungsanwendungen.
Der integrierte DC/DC-Wandler vereinfacht die externe Leistungsstufe erheblich. Der MLX81119 benötigt lediglich zwei Kondensatoren und eine einzige Induktionsspule, wodurch ein separater DC/DC-Treiber und die zugehörigen passiven Bauteile entfallen. Durch die Reduzierung der Bauteilanzahl und der Leiterplattenfläche lassen sich kompaktere Beleuchtungsmodule realisieren und die Integration in beengten Umgebungen erleichtern. Darüber hinaus kann das Gerät als LIN-gesteuerte Stromversorgungs- und I/O-Erweiterung konfiguriert werden, wobei die 18 Kanäle zur Unterstützung von Zusatzlasten oder verteilten Funktionen innerhalb eines Moduls genutzt werden können.
Die LEDs werden von einem 16-Bit-Mikrocontroller von Melexis gesteuert. Das integrierte Speichersubsystem umfasst 32 KB Flash-Speicher und 4 KB RAM zur Speicherung der Anwendung, der LED-Kalibrierungskoeffizienten und weiterer Systemdaten. Das kompakte Bauteil ist in einem 5 mm × 5 mm großen QFN32-Gehäuse untergebracht, arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 5,5 V bis 28 V und verfügt über Diagnosefunktionen wie Überstrom-, Kurzschluss- und Übertemperaturschutz.
„Mit dem MLX81119 haben wir eine Lösung entwickelt, die die Herausforderungen moderner Fahrzeugbeleuchtungskonzepte direkt angeht“, so Michael Bender, Produktlinienmanager bei Melexis. „Durch die Integration des DC/DC-Wandlers und die dynamische Anpassung der LED-Versorgungsspannung können Entwickler ihre Designs vereinfachen, die Systemeffizienz verbessern und Beleuchtungsarchitekturen erweitern, ohne die Komplexität zu erhöhen.“
