차량용 Led hardware 설계 

EMI, EMC 및 제어회로의 설계 

 EMI 및 Noise 저감 대책

LED Driver 의 Noise 최소화 설계

IC 집적회로에 의하여 제어 되는 안개등, 상시점등등, 하이빔, 로우빔 등에 대한 발광 (光束 ) 정도에 대하여디밍(Dimming) 하는 정도에 선명하게 빛을 내는 정도가 결정되게 됩니다. 이러한 기능을 적합하게 수행하기 위해서는 차량의 베터리에 의하여 공급되는 전원에 의하여 발생되는 간섭이나 스위칭에 의한 신호의 어그러짐에 대하여 충분하게 대응하고 간섭장해를 최소화 시킬수 있어야 합니다.

주파수 제어를 위한 EMI 의 최소화

LED 의 색상을 전류파형의폭 PWM(Pulse width modulation) 으로 조절할수 있게 된 이후로 전류를 제어하는 전류 제어 드라이버의 정밀도가 굉장히 높아졌습니다. PWM을 제어하는 주파주는 100[MHZ]로 해당 고주파의 깜박이는정도 (PWM 의 주기)는 인간이 감지 할수 없을정도로 빨라 졌습니다. 해당 PWM을 제어하기 위해서는 아날로그 신호 (AM) 에 대한 신호를 제어하여 주파수를 제어하고 노이즈에 대한 간섭을 빠르게 감지하여 제어할수 있는 RFI 기술이 그 핵심에 있습니다. 넓게 방사되는 가시광선의 영역 또한 EMI(전자기적 장해요인)을 벗어나는것이 필수적입니다. 결과적으로 고효율 LED 드라이버를 고안해내는것이 자동제어 시스템의 안정정을 올리는 핵심이라 할수 있겠습니다.

순간서지전압의 억제(Filtering)

차량의 시동을 구동하는 알터네이터(Alternator)가 구동하는 동안 순간적인 단락사고가 발생하였을시에 전압의 치솟음(Surge)에 의하여 LED 드라이버에 공급되는 전원전압이 순간적으로 120V 까지 증가 할수 있습니다. 순간적인 단락등에 의한 전압의 급작스러운 치솟음 현상을 방지하기 위하여 전압을 억제할수 있는 TVS 소자를 사용하며 베터리에 의하여 항시공급되는 전원의 최대치는 16V 순간적인 서지현상에 대한 순시최대한계 전압은 36V로 제어가 됩니다.

역전압 및 단락에 대한 보호회로

베터리를 베터리단자대에 역으로 체결하였거나 수리중에 베터리가 분리되었을때에 발생할수 있는 역전압 현상을 방지하기 위하여 다이오드를 체결하였습니다. 일반적인 베터리와 정전류기 사이에 상호간섭에 의한 전자기적 간섭에 의한 문제가 발생하였을 때에 정전압 극성 및 역전압 극성을 보호하는것을 목적으로 회로가 구성되어 있습니다.

디밍 (Dimming) 기능 의 최적화 

많은 자동 LED제어 컨트롤러들과 LED를 보호하는 중요한 안전기능을 수행하는 부품들에 있어서 Dimming 은 중요한 역할을 수행합니다. 인간의 눈은 대략 감광의 50~100%정도를 감지할수 있지만 LED 의 Dimming을 이용하여 1%이하 혹은 식별하기 어려운 정도의 감광까지 인지하여 제어할 수 있습니다.

특히 헤드라이트의 경우 선명한 이미지를 태양빛 이나 장애물에 의한 그림자 하에서도 선명하게 내기 위하여 높은 디밍비율을 제공하여야 합니다. 최근의 기술로는 5000:1까지 디밍비율을 조절하여 개별 감광입자까지 인식하고 제어할수 있을 만큼 제어기술이 향상되었습니다.

디밍효율 최대화를 위한 주파수 제어기술

LED에서 적합한 광원의 색상을 유시자여 발산하기 위하여 서는 5000:1비율까지 정밀제어 되는 디밍컨트롤러에 PWM 방식의 전류를 입력으로 하는 전류입력방식을 채택하는 전략적 방법이 유효합니다. PWM 주파수는 LED로부터 발생할수 있는 플리커현상을 방지하기 위하여 100HZ 이하로 주파수가 유지되어야 합니다.

차량이 경사로를 오를때에 인덕터를 이용한 스위칭 레귤레이터를 통하여 디밍을 제어하는 PWM 전류를 제어하게 되고 PWM 전류를 제어하여 LED 에 공급되는 최소전류의 최소치 에 대한 on/off 제어 기능을 수행하게 됩니다. 수십개의 10[usec]단위로 전류제어를 하는 PWM신호를 제어하기 때문에 이에대한 응답대기시간이 중요합니다. 차량의 클러스터 어플리케이션 으로부터 수많은 디밍 패턴에 대한 응답을 수행하여야 하기 때문에 최소전류 의 ON/OFF 제어 기능을 수행하는 반도체 소자로서 MOSFET을 사용하여 빠르게 전류를 스위칭 시키고 전류를 빠르게 귀환시켜 다이오드 출력부로부터 소비되는 전력을 빠르게 충당할수 있게 됩니다.

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