Die dritte Bremsleuchte: Integrierte Lösung vs. diskrete Implementierung

Anbieter zum Thema

Implementierung einer dritten Bremsleuchte mit integrierten LED-Treiber-ICs

Eine weitere Möglichkeit zur Ansteuerung der LEDs ist die Verwendung eines speziellen linearen LED-Treiber-IC, wie es von TI beispielsweise mit dem TPS92610-Q1 angeboten wird (Bild 2). In ein solches Treiber-IC sind sowohl der Transistor als auch die zugehörige Treiberschaltung integriert. Auch hier arbeitet der Transistor im linearen Bereich. Da sämtliche Bauelemente in das IC integriert sind, benötigt man für diese Lösung neben dem IC selbst nur noch einen externen Abtastwiderstand.

Thermische Eigenschaften der integrierten Lösung

Betrachten wir nun die thermischen Aspekte dieses Designs, und zwar speziell die Sperrschichttemperatur des IC. Bei 16 V Versorgungsspannung lässt sich mit Gleichung 5 der maximale Spannungsabfall am IC mit 11 V berechnen:

V_IC = 16V - V_D - V_LED = 16V - 1V - 4V = 11V

Legen wir erneut einen LED-Strom von 90 mA zugrunde, so ergibt Gleichung 6 die maximale Sperrschichttemperatur, wenn am IC 11 V abfallen und der Wärmewiderstand 52 °C/W beträgt.

T_JMAX = 85°C + 52°C/W * 0.99W = 136.5°C

Die Temperatur von 136,5 °C liegt deutlich unter der maximalen Sperrschichttemperatur des IC von 150 °C. Man benötigt folglich nur ein IC für den Betrieb der LED-Strings der exemplarischen dritten Bremsleuchte.

Vorteile einer integrierten Lösung

Ein klarer Vorteil der integrierten Lösung gegenüber einer diskreten Implementierung ist der geringere Bauteileaufwand. Reduziert man die Anzahl der Bauelemente auf der Leiterplatte, so verringert sich auch der Platzbedarf.

Als weiterer wichtiger Pluspunkt kommt die Genauigkeit hinzu, mit der der Strom über den gesamten Temperaturbereich geregelt wird. Das Treiber-IC kann eine konstante Stromstärke in den LEDs aufrechterhalten, auch wenn sich die Vorwärtsspannung der LEDs temperaturbedingt ändert. Dies steht im Gegensatz zur diskreten Schaltung aus Bild 1, die den LED-Strom bei Änderungen der Temperatur nicht regeln kann.

Als dritter Vorteil einer Lösung auf der Basis eines linearen LED-Treiber-IC sind die Diagnosefunktionen des Bausteins anzuführen. Diese erlauben die Detektierung von Fehlern wie etwa Stromkreisunterbrechungen oder Kurzschlüssen in den LEDs und signalisieren dem Treiber solche Fehler.

Betrachtet man die Anzahl der Bauelemente und die Kosten der einzelnen Komponenten, so kann die in Bild 2 gezeigte Implementierung außerdem kostengünstiger sein als die Lösung aus Bild 1.

* Michael Helmlinger ist Automotive Systems Engineer bei Texas Instruments

(ID:45305111)