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%。
中图分类号：TN433 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.244897
中文引用格式： 应科炜. 一种车规级LED驱动芯片的电流检测电路[J]. 电子技术应用，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.
中文引用格式： 应科炜. 一种车规级LED驱动芯片的电流检测电路[J]. 电子技术应用，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
车规级芯片是汽车电动化、智能化过程中不可或缺的组件，随着智能汽车数据量的高速增长，对高性能芯片的需求也大幅提升。车用恒流LED驱动芯片是目前汽车照明应用中的热点，已经在汽车电子系统占有了一席之地 [1] 。LED照明在汽车中的应用越来越广泛，承担着照明、指示和氛围装饰等重要作用，然而，由于汽车运行环境的复杂性和恶劣性，LED电路常常会受到各种干扰和挑战。车规级LED芯片作为汽车照明系统的重要元件，设计指标要求越来越高，需要具备高可靠性、高稳定性和高安全性等特性。为了确保汽车中的LED电路的正常工作，车规级LED芯片将基于ISO 26262功能安全，避免来自系统失效和随机硬件失效的风险，因此，研究一种实时准确检测LED电流的检测电路来满足ISO 26262功能安全十分重要。
传统的LED电流检测电路使用电流镜复制LED电流，与基准电压进行比较，结构简单，但检测精度不高，另外无法检测出功率管本身损坏造成的LED电流偏差，检测的有效覆盖率不广。本文设计的LED电流检测电路引入负反馈环路，并从LED电流中抽取小部分电流用于电流检测，解决了无法检测出由于功率管本身损坏造成LED电流偏差的问题，极大地提高了检测精度，扩大了有效检测的覆盖率。
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作者信息：
应科炜
（络明芯微电子（厦门）有限公司，福建 厦门361005）
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