[01477719]50W汽车LED前照灯驱动器研究与开发

课题来源：该项目为2009年桂科计字〔2009〕228号文件下的广西自治区科技计划项目《50W汽车LED前照灯驱动器研究与开发》（合同编号：桂科攻11107001-20）。技术原理和性能指标：近年来，由于全球性的能源短缺和环境污染问题日益突出，对于汽车的选择不仅仅局限于舒适和安全，开始更多考虑它的绿色、节能和环保。LED具有功耗低、寿命长和光效高等诸多优点，是一种理想的“绿色照明”车灯。LED前照灯及驱动技术处于从研发走向商业化的过渡时期，是国内外汽车产业研究的热点和难点，市场前景广阔。该项目对LED前照灯驱动器的功率管、驱动IC、驱动器、基准源和低功耗技术展开研究。在功率器件衬底中引入场限环和衬底偏压技术，利用纵向电场的调制作用，从而提高器件的击穿电压。利用常规基准源温度特性曲线“开口向上”的特性，研究具有“开口向下”温度特性曲线的补偿结构，二者加权叠加，从而显著改善其温度特性。设计实现LED驱动IC，包括基准电压源和保护等十多个模块，具备数字调光、过压、过流和过温等保护功能。基于前面的三项研究成果，针对汽车的应用环境，设计实现50W LED前照灯驱动器系统，性能参数达到市场主流水平。技术的创造性、先进性：根据该项目研究结果和专利说明书，该项目围绕LED前照灯驱动器系统的功率管、驱动IC和基准源方面开展研究。成果的创造性和先进性如下：在汽车应用环境下，提出基于负载的数模混合电路的动态功耗管理技术，将仅在纯数字电路的应用拓展到单芯片数模混合信号系统中，显著降低系统功耗。首次提出衬底场限环功率器件新结构和硅基衬底偏压技术，衬底的附加电场和表面电场相互耦合，击穿电压较常规结构提高75％以上，实现Trench MOS功率器件。采用主流CMOS制造工艺，设计一种新颖的高阶温度补偿、高电源抑制比基准源，具有很好的前瞻性和实用价值。LED前照灯技术处于从研发阶段走向商业化的关键时期，50W LED前照灯驱动器的研究，对于中国汽车产业的发展有着极其重大的社会意义和经济价值。技术成熟程度，应用情况和存在的问题：该项目研发的功率MOS器件和驱动器系统电学性能指标达到市场主流参数水平，具有可靠性高的优点，在技术经济上具有较好的可行性和适用性。由于该项目整体上为创新性研究，在多个环节还存在有待改进或深入研究的环节和问题，包括LED驱动IC继续实验流片和真正实现LED前照灯的广泛应用尚需针对不同环境条件作进一步深入研究和设计以及市场的广泛认可。成果简要：介绍LED具有功耗低、寿命长和光效高等诸多优点，是一种理想的“绿色照明”车灯。LED前照灯及驱动技术处于从研发走向商业化的过渡时期，是国内外汽车产业研究的热点和难点，市场前景广阔。该项目对LED前照灯驱动器的功率管、制造工艺、基准源和低功耗技术展开研究。实现50W 汽车LED 前照灯驱动芯片的前后端设计，其主要电学指标达到市场先进同类产品，获得自主知识产权专利芯片方案；研制实现50W汽车LED 驱动器系统，达到市场先进同类产品水平。在汽车应用环境下，提出新颖的高阶温度补偿、高电源抑制比基准源；提出基于负载驱动的动态功耗管理技术；提出基于衬底场限环功率器件新结构，研制成功75V，75A Trench MOS。项目实施期间，实现总销售收入700万元，申请发明专利2项，发表学术论文10篇，SCI/EI收录6篇。LED具有功耗低、寿命长和光效高等诸多优点，是一种理想的“绿色照明”车灯。LED前照灯及驱动技术处于从研发走向商业化的过渡时期，是国内外汽车产业研究的热点和难点，市场前景广阔。该项目对LED前照灯驱动器的功率管、制造工艺、基准源和低功耗技术展开研究。实现50W 汽车LED 前照灯驱动芯片的前后端设计，其主要电学指标达到市场先进同类产品，获得自主知识产权专利芯片方案；研制实现50W汽车LED 驱动器系统，达到市场先进同类产品水平。在汽车应用环境下，提出新颖的高阶温度补偿、高电源抑制比基准源；提出基于负载驱动的动态功耗管理技术；提出基于衬底场限环功率器件新结构，研制成功75V，75A Trench MOS。项目实施期间，实现总销售收入700万元，申请发明专利2项，发表学术论文10篇，SCI/EI收录6篇。