NXPの車載向けLEDドライバーの紹介

NXP Semiconductors N.V.

LEDはマンマシンインターフェイスに不可欠なデバイスになっていますが、ユーザビリティの高いLED表示器を構成するためにはさまざまな要素があります。どのくらいの数のLEDを表示させるのか？どの程度の明るさを設定するのか？どのように省電力を実現するのか？配線本数をどのように減らすか？などです。
NXPのLEDドライバーはお客さまのこのような要求を満足させる広いラインナップをもち、世界中のさまざまなアプリケーションに採用されています。

LEDの電気的特性

LEDを光らせる場合の電気的特性を確認します。一般的にLEDのデータシートには次のような記載があります。

DESCRIPTION	SYMBOL	CONDITION	MIN	TYP	MAX	UNIT
Luminous Intensity	IV	IF=1mA	1.6	4	4.3	mcd

最も重要な値は明るさ(Luminous Intensity)です。今回の例では4mcdでLEDを光らせたい場合にはどのようにLEDを制御すれば良いか？ということを考えてみます。

定電流電源を使ってLEDを点灯させる

先の例で、1mAの電流を流せば4mcdでLEDは光るとあります。このとき定電流電源(負荷に応じて電流を一定に保つ電源)を用い出力電流を1mAにすれば、4mcdで光らせることができます。
※ 一般的なLEDの電気的特性としてNEXTYで作成

定電圧電源を使ってLEDを点灯させる

一方で定電圧電源を用いてLEDを狙った明るさで光らせるためには電流を合わせる必要があります。合わせるためには抵抗器を直列に入れます。このような抵抗を特に電流制限抵抗と呼びます。今回は1mA流したいのですが、1mAを流した際にLEDに生じる電圧(電圧降下)は先の表より1.8V(Typ)です。5Vの定電圧電源に1.8Vの電圧降下を持つLEDを接続しようとした場合、そのままでは電圧が釣り合いませんので抵抗器を入れて全体で5Vになるようにします。全体で5Vになるようにするためには、残り3.2V必要です。1mAで3.2Vの電圧降下を作るためにはオームの法則より、3.2kohmの抵抗を入れればLEDに1mA流れ、4mcdで発行するようになります。

このように、LED１つを光らせるためにはさまざまな工夫が必要になりますが、LEDドライバーを使用するとこれらの工夫をICに任せることができます。

NXPのLEDドライバー製品

NXPでは次のようなさまざまなLEDドライバーのラインナップを持っています。

- 車載向けLEDドライバー
・ヘッドランプ向けLEDドライバー
・表示器向けLEDドライバー

- 産機向けLEDドライバー
・表示器向けLEDドライバー

今回は特に車載表示機向けLEDドライバーをご紹介します。

NXP車載表示機向けLEDドライバーの特徴

NXPのLEDドライバーは次のような特徴を持ちます。

- 複数のLEDを同時に制御
- LEDの点滅および調光制御
- 精度の高いPWM制御による調光
- カラーミキシング
- Fm+対応I2Cバス対応、SPIバス対応
- LEDの定電圧または定電流制御の実現
- MCUから独立したLED制御

代表的なLEDドライバー製品

より多くのお客さまの要求に合わせるために車載向けのLEDドライバー製品は多種多様な製品を用意していますが、代表的な２品番をご紹介します。

- 16bit定電圧制御LEDドライバー PCA9635PW/Q900
- 16bit定電流制御LEDドライバー PCA9955BTW/Q900

PCA9635PW/Q900は定電圧型の16ビットLEDドライバーです。各端子がオープンドレイン制御になっているため、ICの電源電圧より高い電圧でLEDを制御可能です。MCUからI²C経由で点灯パターンをインテリジェントに制御可能で、システムがスリープモードに入っている際にLEDだけパターン表示するような機能の実装に最適です。

PCA9955BTW/Q900は定電流型の16ビットLEDドライバーです。各端子で定電流制御が行われるため複数直列型のLEDであっても高い精度で調光制御可能です。こちらもMCUからI²C経由で点灯パターンをインテリジェントに制御可能です。

NXPでは車載対応のLEDドライバーICとして、他にも以下のような製品を揃えています。

- PCA9955B 定電流16bit I²C (電流256段階，PWM256段階制御)
- PCA9958 定電流24bit SPI (電流256段階，PWM256段階制御)
- PCA9635 定電圧16bit I²C (PWM256段階制御)
- PCA9685 定電圧16bit I²C (PWM4096段階制御)

まとめ

ご紹介以外にも、より適切なLEDドライバー製品をご紹介できます。製品にご興味がありましたらネクスティエレクトロニクスまでお問い合わせください。

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