以下文章來源於元芯半導體 ，作者元芯
元芯半導體.
元芯半導體，高性能模擬功率IC和解決方案的領導者。
日前，特斯拉推出了采用先進的48V供電係統的首款車型賽博皮卡Cybertruck。在此背景下，彩神vll成員企業元芯半導體推出了全球首款-支持特斯拉48V供電係統的升降壓車燈LED驅動器（可直驅GaN）-元芯YX8265係列。
隨著汽車車燈智能化升級，矩陣式LED大燈、ADB（Active Driving Bean）、AFS（自適應前照燈）等智能車燈已經逐步被各大汽車主機廠接受。
與傳統車燈相比，自適應前照燈係統可以根據天氣，光照，道路情況和駕駛信息自動改變前照燈的工作模式，把有效光源投射到駕駛員需要看清的位置，同時消除無效光源對行人及其他車輛的影響。汽車供電係統需要對光源進行智能控製，即LED燈的顆數和亮度需要在一定範圍內靈活調節。
由於LED驅動的輸出電壓會隨著LED燈珠顆數變化寬範圍波動，對於傳統的輸入電池電壓為12V的汽車供電係統而言，車燈LED驅動器需要具備升降壓功能才能靈活提供LED燈串數量以及需要的電壓和電流。不過隨著特斯拉48V電池供電係統應用的推廣，車燈領域的供電架構也隨之改變。由於48V供電係統架構簡潔，線路損耗低，可以將整車線束從3公裏減少至100米，在降低成本的同時也提升了係統的穩定性，這將加速國內外車企對48V供電係統的采納。
在此背景下，元芯半導體推出了全球首款YX8265車燈LED驅動控製器產品，可直驅氮化镓GaN FET以及傳統的矽MOS FET，以應對不同車廠對LED驅動方案的需求。圖2 特斯拉賽博皮卡Tesla Cybertruck (48V System)元芯的產品不僅可以支持48V供電係統方案，也可以兼容傳統12V供電係統方案。傳統12V供電係統的前照燈架構有PreBoost+Buck架構和單級四管Buck-Boost 架構。同時針對特斯拉48V供電係統，提出了可支持48V直接供電的多路Buck方案。如下圖3所示，此結構首先通過Boost電路將輸入12V或者48V的電池電壓升壓到60V左右。
再通過Buck電路降壓來提供不同輸出電壓來驅動相應的LED顆數。LED顆數控製可通過專用的矩陣控製器芯片來實現。
在該係統應用中，元芯提供的Boost 控製器YX2165可以支持大電流Boost功率轉換，並支持並聯模式。在實際應用中可實現功率擴展，以及故障診斷功能，以滿足功能安全需求。
其中，Boost控製器氮化镓版本可以直接驅動GaN FET，實現高工作頻率以及係統的高效高功率密度，為車燈驅動提供緊湊型方案。在第二級中，元芯提供了獨立的Buck LED控製器YX8065，實現多路Buck LED輸出對多串LED的獨立控製，為前照燈提供方便靈活的控製方案。除PreBoost+Buck架構（圖3）之外，元芯創新性的提出了四管Buck-Boost結合多串LED分時控製的車燈LED驅動方案，如下圖4所示。同時，元芯推出首款高壓升降壓LED控製器YX8265芯片，這款芯片輸入輸出電壓高達65V。在輸入為12V或者48V電池電壓的情況下，輸出電壓可以實現在大範圍內靈活調節，以滿足不同LED顆數的恒流驅動。為了實現多串LED的恒流控製，元芯通過在每串LED上串接開關的方式，在一個開關周期內對多串LED進行分時控製。如下圖5所示，對兩串LED分時控製時，可在一個開關周期內劃分每串LED對應需要用的時間區間，比如在String1 Dimming 區間內，S2開關關閉。僅通過S1和控製器對燈串String 1進行PWM和模擬調光。該架構的優勢在於將兩級架構濃縮為一級，這不光節省了電感，縮小了體積，同時也提高了電能轉換效率,減少了係統對散熱的需求。該方案適合應用在一些對體積要求嚴格，燈串較少且LED滿載亮度較高的應用場合。圖5 元芯Buck-Boost驅動兩串LED分時控製方案隨著Tesla Cybertruck 48V係統的逐步推廣，車燈架構將直接采用多路Buck控製LED燈串的結構。元芯半導體推出的YX8065 Buck LED控製器將滿足該架構需求，如上圖3中紅色虛線框內所示。YX8265是一款可直驅氮化镓的升降壓LED控製器，可完美支持汽車LED矩陣式前照燈ADB控製，尾燈流水燈控製，迎賓模式控製等高端智能車燈應用。
同時該係列控製器支持高精度模擬調光和PWM調光，支持高精度恒流控製，通過混合調光模式，可同時滿足高亮度和高調光精度的需求。
YX8265控製器集控製和驅動於一體，兼容Si/GaN功率管。輸入輸出均支持到65V範圍，並集成高壓側的電流采樣，集成模擬電壓和PWM高精度調光，集成功能安全單元對LED開路和LED短路進行保護和報警，這不僅優化了係統設計，還提高了係統的安全性和穩定性，這非常適合汽車車燈，高端LED照明等應用場景。汽車矩陣式LED前照燈，ADB燈
尾燈，內飾燈
高亮度手電筒等
當輸入電壓低於或高於輸出電壓時，YX8265可在Buck, Boost及Buck-Boost三種工作模式中進行切換，如下圖6所示。YX8265可以實現非常平滑的工作模式切換，同時不產生額外的電壓或電流過衝，這保證了車燈LED在電壓動態變化過程中的恒流控製和亮度的穩定性。下圖7為YX8265通過ICTRL模擬輸入情況下的調光曲線，可提供±3%的模擬調光精度。下圖8為YX8265在不同的PWM占空比調節下的調光曲線以及LED電流的誤差範圍。下圖9為在PWM調光下的電感電流和LED電流響應波形。當PWM開通或關斷時，係統可以在極短的時間內建立或切斷恒流輸出 。YX8265係列產品提供了豐富的LED保護模式，在不同的模式下發生故障時，係統響應和報警的方式不同，以實現係統的安全性和可靠性。下圖展示了元芯控製器實現的車燈LED兩種方案的演示板（Demo），如圖10和11所示。圖10 元芯四管Buck-Boost車燈LED驅動演示板圖11 元芯PreBoost+Buck車燈LED驅動演示板圖12 元芯四管Buck-Boost驅動車燈LEDYX8265係列包括升壓，降壓，升降壓，以及GaN應用優化等各種版本，為各個應用場景提供最優解決方案。杭州元芯半導體科技有限公司以高性能高可靠性模擬芯片解決方案和第三代半導體生態係統為核心，麵向電動汽車、數據中心、光伏儲能、5G通訊等領域，提供矽基高性能模擬芯片和第三代半導體功率芯片一站式係統整體解決方案，推動低能耗高性能高可靠性功率電子技術的發展以滿足節能減碳的迫切需求。元芯的使命是通過不斷的核心芯片技術創新，幫助我們的客戶解決最困難的技術問題，進而幫助客戶建立終端產品的技術優勢。
元芯核心團隊成員曾在美國矽穀頂尖半導體公司擔任高管職務，在美國矽穀和世界頂尖半導體公司平均擁有超過15年的芯片設計和產品研發經驗，並成功實現總共100多款高性能電源和模擬芯片的大規模量產。元芯核心團隊成員工業界背景涵蓋美國德州儀器(TI)，亞德諾半導體(ADI)，淩特電子(Linear Technology), 美信(Maxim Integrated)，穀歌公司(Google)等世界頂尖高科技公司。核心團隊成員均具備電氣或電子工程專業博士和碩士學位，畢業於美國加州大學，德州大學，弗吉尼亞理工，交通大學和浙江大學等世界知名學府。
元芯掌握多項芯片設計領域和係統開發領域的核心技術，並擁有數十項核心專利，核心團隊成員擁有豐富的產品開發和團隊管理經驗。元芯建立了“以人為本，超越自我，勇於創新，追求卓越”的公司價值體係，通過不斷的核心芯片技術創新，助力打造千億級別的功率及模擬半導體市場。
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