MPQ7200 DRL-PL-TI 车灯参考设计

参考设计
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MPQ7200 DRL-PL-TI 车灯参考设计

用于汽车系统的同步升降压模式 LED 驱动器

1 概述

1.1 简介

本参考设计利用 MPQ7200-AEC1 为汽车日间行车灯 (DRL)、车位灯 (PL) 和转向指示灯 (TI) 应用提供了一种双通道升降压系统。MPQ7200-AEC1 是一款集成功率 MOSFET 的高频恒流 LED 驱动器。该器件提供了一种紧凑的解决方案，可在宽输入电压范围内实现 1.2A 的连续输出电流 (IOUT) ，并具有出色的负载和线性调整率。

EVQ7200-DRL-PL-TI-00A 是整装测试的升降压模式 LED 驱动器参考设计板。它提供两个升降压通道，可在 6V 至 20V 输入范围内产生高达 1A 的 LED 电流。

1.2 功能特性

  • 6V 至 42V 宽工作输入范围
  • 升降压模式：可调 1.2A 连续输出电流 (IOUT)
  • 44mΩ/40mΩ 内部功率 MOSFET
  • 升降压模式采用默认 1.15MHz 开关频率 (fSW)，具有频谱扩展功能并符合 CISPR25 Class 5规范
  • PWM 调光（100Hz 至 2kHz 调光频率）
  • 占空比可调的内部 500Hz 两步调光
  • LED 短路（对GND短路和对电池短路）、LED 开路、输出过压 (OV) 和过温关断条件的故障指示
  • 过流保护 (OCP)
  • 通过 NTC 远程温度采样实现可调热降额
  • EMI 优化
  • 采用侧面镀锡 QFN-19 (3mmx4mm) 封装
  • 符合 AEC-Q100 等级1认证

图1: EVQ7200-DRL-PL-TI-00A

1.3 应用

  • 日间行车灯 (DRL)
  • 车位灯 (PL)
  • 转向指示灯 (TI)

2 参考设计

2.1 功能模块

该参考设计提供了一种双通道升降压LED 驱动器解决方案。它采用 2 个 LED 驱动器 (MPQ7200-AEC1) 来驱动 DRL-PL-TI 车灯（参见图 2）。

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图 2：升降压拓扑

2.2 相关解决方案

本参考设计基于以下 MPS 解决方案：

表1: 相关解决方案

MPS IC 描述
MPQ7200-AEC1 42V、1.2A 升降压或 3A 降压、同步 LED 驱动器，符合 AEC-Q100 认证

2.3 系统规格

表2: 系统规格

参数 规格
输入电压 (VIN) 范围 6VDC 至 20VDC
输出LED 4个 LED 和3个 LED
输出电流 (IOUT) 1A

3 设计

3.1 原理图

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图3: 参考设计板原理图

3.2 BOM

数量 标号 值 描述 封装 供货商 供货商 PN
2 C1, C2 1µF 陶瓷电容, 100V, X7S 0805 TDK C2012X7S2A105KT000N
5 C3, C5, C115, C117, C215, C217 1nF 陶瓷电容, 50V, X7R 0603 Murata GRM188R71H102KA01D
2 C4, C6 22nF 陶瓷电容, 50V, X7R 0603 Murata GCM188R71H223KA37D
2 C7, C8 10µF 陶瓷电容, 50V, X7R 1210 Murata GRM32ER71H106KA12L
1 C9 47µF 电解电容, 50V SMD Panasonic EEEFN1H470XP
4 C10, C11, C12, C13 NS 陶瓷电容, 50V, X7R 0603
1 C14 NS 陶瓷电容, 50V, X5R 1206
1 C15, C109, C110, C209, C210 NS 陶瓷电容, 50V, X5R 0805
4 C101, C103, C201, C203 4.7µF 陶瓷电容, 50V, X7R 1206 Murata GRM31CR71H475KA12L
2 C113,C213 22nF 陶瓷电容, 50V, X7R 0402 Murata GCM155R71H223JA
10 C102, C104, C106, C108, C111,C202, C204, C206, C208, C211 100nF 陶瓷电容, 50V, X7R 0603 Murata GCJ188R71H104KA12D
4 C105, C107, C205, C207 470nF 陶瓷电容, 100V, X7R 0805 Murata GRM21BR72A474KA73L
2 C112, C212 10µF 陶瓷电容, 16V, X7S 0805 Murata GRM21BC71C106KE11L
2 C114, C116, C214, C216 4.7µF 陶瓷电容, 25V, X7R 1210 TDK C3225X7R1E475M
1 C118, C218 100nF 陶瓷电容, 25V, X7R 0603 Murata GCJ188R71E104KA12D
1 D1 36V TVS, 36V DO-214AC Bournes SMAJ36CA-Q
1 D2 60V 二极管, 60V, 5A SMC Diodes B560C-13-F
2 D101, D201 60V 二极管, 60V, 3A SMA Diodes B360A-13-F
3 FB1, FB2, FB3 6A 磁珠, 6A 1206 Murata BLM31PG330SH1L
2 FB101, FB201 Short 薄膜电阻, 1% 0805 Yageo RC0805FR-070RL
1 L1 Short 薄膜电阻, 1% 0805 Yageo RC0805FR-070RL
1 L2 4.7µH 电感, 4.7ΩH, 36mΩ, 5.9A SMD Coilcraft XAL5030-472MEB
1 L3 NS 电感 SMD
1 L101, L201 4.7µH 电感, 4.7µH, 44.1mΩ, 5.1A SMD Coilcraft XEL4030-472MEB
1 M1 NS N-沟道 MOSFET SO-8
1 R1 NS 薄膜电阻 1206
1 R2 NS 薄膜电阻, 5% 0603
3 R3, R4, R6 NS 薄膜电阻, 5% 0603
1 R5 NS 薄膜电阻, 5% 0603
3 R101, R201 100kΩ 薄膜电阻, 1% 0603 Yageo RC0603FR-07100KL
2 R102, R202 0Ω 薄膜电阻, 1% 0603 Yageo RC0603FR-070RL
2 R103, R203 4.87kΩ 薄膜电阻, 1% 0603 Yageo RC0603FR-074K87L
2 R102, R204 10kΩ 薄膜电阻, 1% 0603 Murata RC0603FR-0710KL
2 R105, R205 16kΩ 薄膜电阻, 1% 0603 Yageo RC0603FR-0716KL
2 R106, R206 2.32kΩ 薄膜电阻, 1% 0603 Yageo RC0603FR-072K32L
1 R107, R207 100kΩ 薄膜电阻, 1% 0402 Yageo RC0402FR-07100KL
2 R108, R208 20Ω 薄膜电阻, 1% 0402 Yageo RC0402FR-0720RL
2 R109, R209 15kΩ 薄膜电阻, 1% 0402 Yageo RC0402FR-0715KL
2 GND, Vin, LED1+, LED1-, LED2+, LED2- 2mm Golden pin DIP 可定制 /
2 FB102, FB202 MPL-AT2010-R47 电感, 470nH, 27mΩ, 4.4A SMD MPS MPL-AT2010-R47
2 U1, U2 MPQ7200-AEC1 同步LED 驱动器 QFN-19 (3mmx4mm) MPS MPQ7200GLE-AEC1
1 U3 MPQ5850 (可选) 智能二极管控制器, 36V TSOT23-8 (2mmx3mm) MPS MPQ5850GJ-AEC1

3.3 PCB布线

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4 测试结果

4.1 效率

测试条件：升降压模式、 L = 4.7µH, ILED = 1A, fSW = 1.15MHz, 通道 1：4 个 LED (VLED1 = 12V), 、通道 2：3 个 LED (VLED2 = 9V), TA = 25°C，除非另有说明。

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