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一种车规级LED驱动芯片的电流检测电路

电子技术应用

应科炜

络明芯微电子（厦门）有限公司

摘要： 为了使车规级LED驱动芯片满足ISO 26262功能安全要求，设计一种高精度LED电流检测电路。在传统LED恒流驱动输出电流检测电路的基础上，在电流复制模块加入负反馈环路，实现了对检测电流的精确复制，避免传统电流检测电路的采样误差，提升了电流检测的准确度。同时新电路采用采样管和功率管串联结构，减小电流漏检测的情况发生，扩大了有效检测的覆盖率。该LED电流检测电路采用SMIC 0.18 μm CMOS 工艺进行设计，测试结果表明，在5 mA~60 mA的LED电流范围内，检测精度可达±1%。

關(guān)鍵詞： 车规级LED驱动输出电流检测功能安全负反馈环路

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，對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LED電流的檢測電路來滿足ISO 26262功能安全十分重要。

傳統(tǒng)的LED電流檢測電路使用電流鏡復(fù)制LED電流，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，結(jié)構(gòu)簡單，但檢測精度不高，另外無法檢測出功率管本身損壞造成的LED電流偏差，檢測的有效覆蓋率不廣。本文設(shè)計(jì)的LED電流檢測電路引入負(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，解決了無法檢測出由于功率管本身損壞造成LED電流偏差的問題，極大地提高了檢測精度，擴(kuò)大了有效檢測的覆蓋率。

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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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