随着人们生活水平的提高，户外生活和娱乐活动如家庭聚餐、野营、户外表演等层出不穷。这时储能电池产品不仅可以提供基本的生活供电需求，如取暖、充电、烧煮等；还可以提供音响，灯光，影像等娱乐供电需求。同时，为了延长电池的续航能力，太阳能充电方式成为储能电池最常见的获取自然界能源以增加电池能量的方法。在户储领域，“阳台储能”等家用太阳能储能系统也在国内外悄悄兴起。这些都对支持太阳能充电的电路系统及芯片的电压和功率等级提出了越来越高的要求。
重磅“芯”品 : 3V-100V宽输入电压范围、6W、高输出电压精度、高可靠性隔离电源芯片YX5321系列
隔离电源因其抗干扰性好，升降压转换更加灵活，容易实现多路输出以及安全性高等优点，被广泛应用于工业，消费以及汽车等领域。
其中PSR反激变换器因其优异的整体成本优势，极少的外围器件而得到了广泛的应用，但其电压准确度一直是一个难点，限制其在MCU，CAN通信，隔离驱动等电压要求较高场合的应用。
为此，元芯半导体推出了高准确度PSR变换器YX530x和532x产品系列，在3-100V宽输入电压范围内，帮助客户在工业电源模块，储能电池系统BMS，光伏优化器/逆变器, 以及汽车OBC，DC/DC系列等众多应用中实现优异的输出电压准确度控制，优化整体系统性能。
隔离电源应用场景
隔离电源方案对比
YX5321产品介绍
YX5321 PSR控制芯片支持高达100V输入范围，集成200V功率开关管，最大电流支持2A。集成的原边控制保证输出电压高准确度，且只需要一颗电阻设置输出电压，大大简化了外围电路，增加了可靠性。同时软启动，输出短路保护，OTP等功能保证整个电源安全地运行。
产品特点
- 宽输入电压范围VIN: 3V to 100V
- 集成200V/2A功率管
- 峰值电流可设置，优化变压器设计
- 极简BOM，单电阻设置输出电压
- 高精度输出电压控制<5%
- 高效的临界工作模式和DCM模式无缝切换
- 低至~0.5%最小负载
- 输入启动电压可配置
- 输出短路保护，内部OTP保护
- SOP8封装
典型应用测试结果
典型应用
优异的负载/线性调整率（Input:36~75V; Output:12V)
（a）负载调整率（＜1%）
（b）线性调整率（＜1%）
高精度输出电压控制
瞬态响应测试
(a）负载跳变(10mA-700mA）
( b）输入电压跳变(10V-42V)
产品系列选型参考
YX5321系列包括不同输入电压，以及集成不同导通电阻的功率管，以满足客户不同功率等级需求，为各个应用场景提供最优解决方案。
隔离DC/DC转换器（内部集成FET）
重磅“芯”品 | 全球首款-支持特斯拉48V供电系统的升降压车灯LED驱动器（可直驱GaN）-元芯YX8265系列
日前，特斯拉推出了采用先进的48V供电系统的首款车型赛博皮卡Cybertruck。由于48V供电系统架构简洁，线路损耗低，可以将整车线束从3公里减少至100米，在降低成本的同时也提升了系统的稳定性，这将加速国内外车企对48V供电系统的采纳。
随着汽车车灯智能化升级，矩阵式LED大灯、ADB（Active Driving Bean）、AFS（自适应前照灯）等智能车灯已经逐步被各大汽车主机厂接受。
与传统车灯相比，自适应前照灯系统可以根据天气，光照，道路情况和驾驶信息自动改变前照灯的工作模式，把有效光源投射到驾驶员需要看清的位置，同时消除无效光源对行人及其他车辆的影响。
汽车供电系统需要对光源进行智能控制，即LED灯的颗数和亮度需要在一定范围内灵活调节。
由于LED驱动的输出电压会随着LED灯珠颗数变化宽范围波动，对于传统的输入电池电压为12V的汽车供电系统而言，车灯LED驱动器需要具备升降压功能才能灵活提供LED灯串数量以及需要的电压和电流。不过随着特斯拉48V电池供电系统应用的推广，车灯领域的供电架构也随之改变。
在此背景下，元芯半导体推出了全球首款YX8265车灯LED驱动控制器产品，可直驱氮化镓GaN FET以及传统的硅MOS FET，以应对不同车厂对LED驱动方案的需求。
图1 汽车自适应前照灯
图2 特斯拉赛博皮卡Tesla Cybertruck (48V System)
YX8265系列的车灯架构
元芯的产品不仅可以支持48V供电系统方案，也可以兼容传统12V供电系统方案。传统12V供电系统的前照灯架构有PreBoost+Buck架构和单级四管Buck-Boost 架构。同时针对特斯拉48V供电系统，提出了可支持48V直接供电的多路Buck方案。
PreBoost+Buck 架构
如下图3所示，此结构首先通过Boost电路将输入12V或者48V的电池电压升压到60V左右。
再通过Buck电路降压来提供不同输出电压来驱动相应的LED颗数。LED颗数控制可通过专用的矩阵控制器芯片来实现。
在该系统应用中，元芯提供的Boost 控制器YX2165可以支持大电流Boost功率转换，并支持并联模式。在实际应用中可实现功率扩展，以及故障诊断功能，以满足功能安全需求。
其中，Boost控制器氮化镓版本可以直接驱动GaN FET，实现高工作频率以及系统的高效高功率密度，为车灯驱动提供紧凑型方案。
在第二级中，元芯提供了独立的Buck LED控制器YX8065，实现多路Buck LED输出对多串LED的独立控制，为前照灯提供方便灵活的控制方案。
图3 元芯PreBoost+Buck方案
四管Buck-Boost架构
除PreBoost+Buck架构（图3）之外，元芯创新性的提出了四管Buck-Boost结合多串LED分时控制的车灯LED驱动方案，如下图4所示。
同时，元芯推出首款高压升降压LED控制器YX8265芯片，这款芯片输入输出电压高达65V。在输入为12V或者48V电池电压的情况下，输出电压可以实现在大范围内灵活调节，以满足不同LED颗数的恒流驱动。
为了实现多串LED的恒流控制，元芯通过在每串LED上串接开关的方式，在一个开关周期内对多串LED进行分时控制。
如下图5所示，对两串LED分时控制时，可在一个开关周期内划分每串LED对应需要用的时间区间，比如在String1 Dimming 区间内，S2开关关闭。仅通过S1和控制器对灯串String 1进行PWM和模拟调光。
该架构的优势在于将两级架构浓缩为一级，这不光节省了电感，缩小了体积，同时也提高了电能转换效率,减少了系统对散热的需求。
该方案适合应用在一些对体积要求严格，灯串较少且LED满载亮度较高的应用场合。
图4 元芯四管Buck-Boost分时控制方案
图5 元芯Buck-Boost驱动两串LED分时控制方案
多路Buck架构（48V系统)
随着Tesla Cybertruck 48V系统的逐步推广，车灯架构将直接采用多路Buck控制LED灯串的结构。元芯半导体推出的YX8065 Buck LED控制器将满足该架构需求，如上图3中红色虚线框内所示。
YX8265产品介绍
YX8265是一款可直驱氮化镓的升降压LED控制器，可完美支持汽车LED矩阵式前照灯ADB控制，尾灯流水灯控制，迎宾模式控制等高端智能车灯应用。
同时该系列控制器支持高精度模拟调光和PWM调光，支持高精度恒流控制，通过混合调光模式，可同时满足高亮度和高调光精度的需求。
YX8265控制器集控制和驱动于一体，兼容Si/GaN功率管。输入输出均支持到65V范围，并集成高压侧的电流采样，集成模拟电压和PWM高精度调光，集成功能安全单元对LED开路和LED短路进行保护和报警，这不仅优化了系统设计，还提高了系统的安全性和稳定性，这非常适合汽车车灯，高端LED照明等应用场景。
产品特点
- 超宽输入/输出电压范围VIN: 2.7V to 65V, VOUT: 2V to 65V
- 最高98% 功率转换效率
- 宽开关频率设定: 50KHz to 3MHz
- 精准的模拟调光精度（±3%）
- 支持高频PWM调光
- 5V驱动电压，兼容Si和GaN功率器件
- 驱动能力: 0.6Ω下拉, 1.2Ω上拉
- 可调节死区时间控制
- 可编程软启时间控制
- 集成1.8V高精度参考电压源(±1%)
- 频率扩展功能
- LED开路/短路保护及错误指示功能
- 32脚可润湿侧翼QFN 封装
应用场景
- 汽车矩阵式LED前照灯，ADB灯
- 尾灯，内饰灯
- 高亮度手电筒等
LED驱动性能
柔顺的升降压模式切换
当输入电压低于或高于输出电压时，YX8265可在Buck, Boost及Buck-Boost三种工作模式中进行切换，如下图6所示。
YX8265可以实现非常平滑的工作模式切换，同时不产生额外的电压或电流过冲，这保证了车灯LED在电压动态变化过程中的恒流控制和亮度的稳定性。
图6 YX8265在升降压不同模式下的工作情况
高精度模拟调光
下图7为YX8265通过ICTRL模拟输入情况下的调光曲线，可提供±3%的模拟调光精度。
图7 YX8265模拟调光曲线
高性能PWM调光
下图8为YX8265在不同的PWM占空比调节下的调光曲线以及LED电流的误差范围。
图8 YX8265 PWM调光曲线
下图9为在PWM调光下的电感电流和LED电流响应波形。当PWM开通或关断时，系统可以在极短的时间内建立或切断恒流输出 。
图9 YX8265 PWM调光电流响应
LED保护功能
YX8265系列产品提供了丰富的LED保护模式，在不同的模式下发生故障时，系统响应和报警的方式不同，以实现系统的安全性和可靠性。
应用板展示
下图展示了元芯控制器实现的车灯LED两种方案的演示板（Demo），如图10和11所示。
产品系列选型参考
YX8265系列包括升压，降压，升降压，以及GaN应用优化等各种版本，为各个应用场景提供最优解决方案。
65V系列
100V系列
