ROHM开发出汽车内饰用RGB贴片LED，减少由混色引起的色差问题

发布时间：2023-06-07 10:20
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：3238

　　ROHM推出一款面向汽车内饰的RGB贴片LED*1“SMLVN6RGBFU”，非常适用于仪表盘和CID（Center Information Display）*2等车内功能和状态显示用的指示灯*3，以及脚灯和门把手灯等装饰照明应用。

　　有助于车内功能和状态显示用的指示灯和装饰照明实现目标颜色

ROHM开发出汽车内饰用RGB贴片LED，减少由混色引起的色差问题

　　全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）推出一款面向汽车内饰的RGB贴片LED*1“SMLVN6RGBFU”，非常适用于仪表盘和CID（Center Information Display）*2等车内功能和状态显示用的指示灯*3，以及脚灯和门把手灯等装饰照明应用。

　　近年来，随着汽车电子化程度的提高和功能多样化的发展，车速自动控制、车距检测、车道线检测等各种驾驶辅助功能得以广泛应用。为了用仪表盘等的指示灯显示这些功能的工作状态，业内对于能够表现各种颜色的RGB贴片LED的需求日益高涨。另外，对使用RGB贴片LED来打造车内空间的舒适感和奢华感的内饰产品的需求也在不断增加。在这种背景下，ROHM利用自有的元件技术，通过精细地控制RGB元件的发光特性并提高混色性能，开发出色差更小的RGB贴片LED。

ROHM开发出汽车内饰用RGB贴片LED，减少由混色引起的色差问题

　　通常，要想使RGB贴片LED发出目标颜色的光，需要可以精准地控制其红、绿、蓝（RGB）发光元件的颜色和亮度的技术，以及能够提高混色性能的技术。ROHM利用其从元件制造阶段就能融入优势技术的一贯制生产体系，成功地抑制了元件的色差问题，实现了优于普通产品的色彩表现。另外，通过元件的混色控制技术，减少了RGB贴片LED混色时容易发生的色差，有助于实现汽车内饰等所需的目标颜色。此外，ROHM还利用与所需规格相匹配的色度仿真系统，提供精细配色支持。

　　新产品已于2023年2月开始暂以月产30万个的规模投入量产（样品价格：500日元/个，不含税）。前期工序的生产基地为ROHM Hamamatsu Co., Ltd.（日本滨松市），后期工序的生产基地为ROHM Semiconductor (China) Co., Ltd.（中国）。另外，新产品已于2023年5月开始电商销售，从Ameya360、Sekorm等电商平台均可购买。

　　今后，ROHM将继续秉承“质量第一”的理念，开发适用于车用照明领域的先进产品，为打造安心舒适的车内环境贡献力量。

　　＜色度仿真系统＞

　　SMLVN6RGBFU为每个色度等级设置了调整系数，并提供更接近目标颜色的配色支持。通过同时提供RGB贴片LED新产品和高精度的色度仿真，可以实现更精细的配色效果。

　　＜应用示例＞

　　◇用来显示功能和状态的指示灯：仪表盘、CID、导航、音响、加热器控制等

　　◇装饰照明：脚灯、顶灯、门把手灯、杯架灯等

　　＜电商销售信息＞

　　开始销售时间：2023年5月起

　　电商平台：Ameya360

　　新产品在其他电商平台也将逐步发售。

　　ROHM开发出汽车内饰用RGB贴片LED，减少由混色引起的色差问题

　　＜术语解说＞

　　*1) RGB贴片LED

　　通过光的三原色——R（Red，红色）、G（Green，绿色）和 B（Blue ，蓝色）三种元件组合，可以产生各种颜色的LED。

　　*2) CID（Center Information Display）

　　位于汽车驾驶舱中控台部位的液晶显示器。近年来，CID的用途除了汽车导航系统和信息娱乐系统的显示之外，还发挥着空调等车载功能的操作单元的作用。

　　*3) 指示灯

　　为驾驶员显示车辆状态的装置。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　在上一篇文章中，我们了解了传统的MOSFET驱动方法，这也是了解主题中的驱动器源极引脚效果的前提。在本文中，我们将一起了解有驱动器源极引脚的实际封装、具有驱动器源极引脚的MOSFET的工作情况和驱动器源极引脚的效果。　　有驱动器源极引脚的封装　　目前，ROHM有驱动器源极引脚的封装包括TO-247-4L和TO-263-7L两种　　作为参考，在这里给出了每种封装的外形尺寸和结构。　　TO-247-4L封装　　　　TO-263-7L封装　　有无驱动器源极引脚的差异及其效果　　左下图是以往MOSFET的驱动电路，右下图是具有驱动器源极引脚的MOSFET的驱动电路。不同的是驱动电路的回流线的连接方式，以往MOSFET是连接到源极(Source)引脚，而具有驱动器源极引脚的MOSFET是连接到驱动器源极引脚(Driver Source)引脚，其源极是一个单独的电源(Power Source)引脚。此外，每个蓝色箭头表示开关工作中的电压。　　　　如蓝色箭头所示，两者在开关工作中的电压是相同的。再次提一下，MOSFET被施加VG并导通后，ID增加，LSOURCE沿图中(I)的方向产生VLSOURCE。由于电流IG流入栅极引脚，因RG_EXT产生压降VRG_EXT(I)。　　如上所述，两者产生的电压是一样的，但在以往MOSFET的情况下，VLSOURCE和VRG_EXT(I)被包含在导通时的驱动电路网中，因此MOSFET的导通工作所需的芯片上的电压VGS_INT会减少，最终导致导通速度降低。而在具有驱动器源极引脚的情况下，ID会流向电源(Power Source)引脚，不流向驱动器源极(Driver Source)引脚，这部分不包含在驱动电路网中，因此可以消除VLSOURCE对VGS_INT的影响。　　如果具备驱动器源极引脚，则可以去掉项(=VLSOURCE)，可以看出这部分电压不会影响VGS_INT。这就是驱动器源极引脚的效果，可以提高导通速度。
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　　本文将详细介绍SiC MOSFET在LS导通时的动作情况和LS关断时的动作情况。　　SiC MOSFET低边开关导通时的Gate-Source间电压的动作　　当SiC MOSFET的LS导通时，首先ID会变化(下述波形示意图T1)。此时LS的ID沿增加方向、HS的ID沿减少方向流动，受下述等效电路图中所示的事件(I)影响，在图中所示的极性产生公式(1)的电动势。公式(1)与上一篇文章中使用的公式相同。该电动势引起的电流将源极侧作为正极对CGS进行充电，因此在LS会将VGS向下推，在HS会将VGS向负极侧拉，使之产生负浪涌(波形示意图VGS的T1)。　　当ID的变化结束时，LS的VDS的电位降低(波形示意图T2)。所以，公式(2)中的电流就像等效电路图中的(II)-1、(II)-2那样流动，并且VGS会分别引发下列公式(3)、(4)中的电压上升。　　VDS刚刚开始变化后，公式(3)的VGS上升为主，随着时间的推移，公式(4)的VGS也开始上升。也就是说，MOSFET的CGD/CGS比、驱动电路的RG_EXT、栅极驱动信号图形布线的电感值LTRACE具有很大影响。　　如等效电路图所示，HS中的(II)-2的电流ICGD2处于VGS提升方向。因此，本来应该处于OFF状态的HS因VGS的提升而开始了导通工作。这种现象称为“误启动”。当HS发生误启动时，就会与LS的导通工作重叠，致使HS和LS的MOSFET同时导通，从而引发直通电流。　　ICGD2会持续流动到LS的导通工作结束，并被积蓄在LTRACE中，但会在VSW变化结束的时间点消失，LTRACE产生电动势。这就是事件(III)。受RG_EXT等开关条件影响，ICGD2可能会达到几安培，并且该电动势可能会增加。　　受上述事件(I)、(II)、(III)的影响，LS导通后的Gate-Source电压呈现出波形示意图中所示的动作。波形示意图和等效电路图的相同编号表示同一事件。另外，图中VGS的虚线波形表示理想的波形。　　外置栅极电阻的影响　　下面是SiC MOSFET桥式结构的LS导通时的双脉冲测试结果。(a)波形图的外置栅极电阻RG_EXT为0Ω，(b)为10Ω。图中的(I)、(II)、(III)同前面相应编号的事件。　　VDS刚刚开始变化后，公式(3)的VGS上升为主，随着时间的推移，公式(4)的VGS也开始上升。也就是说，MOSFET的CGD/CGS比、驱动电路的RG_EXT、栅极驱动信号图形布线的电感值LTRACE具有很大影响。　　如等效电路图所示，HS中的(II)-2的电流ICGD2处于VGS提升方向。因此，本来应该处于OFF状态的HS因VGS的提升而开始了导通工作。这种现象称为“误启动”。当HS发生误启动时，就会与LS的导通工作重叠，致使HS和LS的MOSFET同时导通，从而引发直通电流。　　ICGD2会持续流动到LS的导通工作结束，并被积蓄在LTRACE中，但会在VSW变化结束的时间点消失，LTRACE产生电动势。这就是事件(III)。受RG_EXT等开关条件影响，ICGD2可能会达到几安培，并且该电动势可能会增加。　　受上述事件(I)、(II)、(III)的影响，LS导通后的Gate-Source电压呈现出波形示意图中所示的动作。波形示意图和等效电路图的相同编号表示同一事件。另外，图中VGS的虚线波形表示理想的波形。　　外置栅极电阻的影响　　下面是SiC MOSFET桥式结构的LS导通时的双脉冲测试结果。(a)波形图的外置栅极电阻RG_EXT为0Ω，(b)为10Ω。图中的(I)、(II)、(III)同前面相应编号的事件。　　dVDS/dt带来的LS的VGS上升和HS的VGS负浪涌(波形示意图T4)是事件(IV)。　　波形示意图的T4周期结束时，公式(1)所示的ICGD1消失时发生的浪涌是事件(V)。公式(1)与之前使用的公式相同。　　然后，漏极电流发生变化(波形示意图T6)，并发生公式(2)所示的LSOURCE引起的电动势，电流如等效电路的事件(VI)中所示流动。公式(2)也与之前使用的公式相同。　　可以看出的动作是，由于该电流以源极侧为负极向MOSFET的CGS充电，因此在HS侧将VGS推高，在LS侧将VGS向正极侧拉升，以防止VGS下降。结果就产生了波形示意图所示的VGS动作。波形示意图中VGS的虚线表示理想的电压波形。　　外置栅极电阻的影响　　下面是SiC MOSFET桥式结构的LS关断时的双脉冲测试结果。(a)波形图的外置栅极电阻RG_EXT为0Ω时，(b)为10Ω。图中的(IV)、(V)、(VI)即前面提到的事件。　　如波形图所示，可以看到事件(V)的浪涌非常明显。　　尽管由VDS的变化引起的事件(IV)的影响很小，但由于HS中事件(IV)引起的负浪涌常常会超过额定值，在这种情况下，就需要对电路采取相应的措施。要想减少这种关断时的HS负浪涌，需要减小HS栅极电阻RG_EXT。然而，需要注意的是，在前文介绍过的常用栅极电阻调节电路中，事件(IV)在电阻值高的RG_ON侧较为突出。　　关于由事件(VI)引起的VGS抬升，由于该时刻正好在关断(Turn-off)结束之前，所以即使HS进入导通(Turn-on)动作，SiC MOSFET桥式结构的LS也已经被关断，几乎不会造成什么问题。
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