自適應(yīng)大燈系統(tǒng)|動態(tài)尾燈|個性化內(nèi)飾照明|更亮、可定制照明的小燈|透明車窗顯示

　　汽車照明持續(xù)飛速發(fā)展,。盡管LED光源可提高效率并具有獨特的車輛風(fēng)格,，但原始設(shè)備制造商（OEM）現(xiàn)在正在實現(xiàn)新穎且有用的照明用例。在本技術(shù)文章中,，我想重點介紹幾種半導(dǎo)體技術(shù),，他們正在影響大燈,、尾燈和內(nèi)飾照明系統(tǒng)的路線圖。

　　自適應(yīng)大燈系統(tǒng)

　　自適應(yīng)前燈系統(tǒng)和自適應(yīng)遠(yuǎn)光大燈系統(tǒng)分別調(diào)整近光燈和遠(yuǎn)光燈的形狀,。盡管歐洲生產(chǎn)汽車都可使用自適應(yīng)大燈,，但美國汽車制造商無法使用這些高級燈。不過,，這種情況可能很快就會改變,。自適應(yīng)系統(tǒng)使用大功率LED作為光源，這需要大功率LED驅(qū)動器來調(diào)節(jié)電流,，并達(dá)到所需亮度,。開關(guān)LED驅(qū)動器必須用于實現(xiàn)高效率，并實現(xiàn)用于熱管理的兩級功率處理拓?fù)洹?/p>

　　第一級是升壓穩(wěn)壓器,。它管理變化較廣的汽車輸入電壓,，并創(chuàng)建穩(wěn)定的中間電源軌。第二級是降壓電流調(diào)節(jié)器,，可用適合動態(tài)LED負(fù)載的低輸出電容來實現(xiàn),。但是，由于LED驅(qū)動器被用作開關(guān)穩(wěn)壓器,，因此您將必須應(yīng)對電磁兼容性（EMC）的挑戰(zhàn),。

　　LED驅(qū)動器和矩陣管理器功能和選項

　　考慮到大燈系統(tǒng)的發(fā)展速度，設(shè)計的靈活性至關(guān)重要,。在自適應(yīng)系統(tǒng)中,，您可將新型的TPS92682-Q1雙通道、雙相LED控制器用作大燈第一級的恒壓升壓調(diào)節(jié)器,。如果您的路線圖上有靜態(tài)大燈,，則可將該器件配置為恒流降壓-升壓/升壓/單端初級電感轉(zhuǎn)換器（SEPIC）LED驅(qū)動器。TPS92682-Q1還具有可編程擴(kuò)頻調(diào)制功能,，可幫助輕松滿足EMC要求,。

　　對于降壓電流調(diào)節(jié)器的第二級，另一種器件TPS92520-Q1以小巧的解決方案尺寸提供了高功率密度,，這通過具有高達(dá)2.2MHz開關(guān)頻率和串行外設(shè)接口的單片,、雙同步降壓恒流LED驅(qū)動器實現(xiàn)。除TPS92520-Q1提供的高集成度和功率密度外,，其控制架構(gòu)還提供了真實的平均電流調(diào)節(jié),，以及動態(tài)和矩陣負(fù)載兼容性。

　　雖然TPS92682-Q1和TPS92520-Q1可作為大燈電子控制單元（ECU）的驅(qū)動力,，在任何大燈系統(tǒng)中都可以找到,，但矩陣管理器集成電路負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)大燈的光束形狀。矩陣管理器位于大燈的像素板上,，可精確控制每個像素的強度,，以生成不同的光束圖案并照亮整個視野,，同時避免迎面而來的眩光。

　　圖1：自適應(yīng)大燈系統(tǒng)

　　由于LED像素板通常通過線束連接到ECU,，因此需應(yīng)對可靠的通信和減小的線束尺寸等挑戰(zhàn),。TPS9266X-Q1提供了一個魯棒而輕巧的通信接口，以及一整套診斷程序,，可直接檢測并向ECU報告像素級LED故障,。

　　大燈ECU參考設(shè)計?

　　了解我們的兩個新LED驅(qū)動器如何為自適應(yīng)大燈實現(xiàn)完整的120 W矩陣兼容ECU。

　　DLP技術(shù)功能和選項

　　基于TI DLP技術(shù)的大燈不僅可實現(xiàn)對大燈光束形狀的高分辨率調(diào)節(jié),；它們還啟用符號投影來協(xié)助駕駛員,。符號可與駕駛員以及路上其他人員通信。例如,，使用大燈繪制道路上汽車計劃路徑的車道標(biāo)記可幫助駕駛員在危險的駕駛條件下導(dǎo)航,，并且還可與要行駛的其他車輛進(jìn)行通信。DLP5531-Q1芯片組適用于汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，已針對大燈應(yīng)用和當(dāng)今道路進(jìn)行了優(yōu)化,。查看DLP自動大燈參考設(shè)計。

　　電機(jī)功能和選項

　　改變光束的另一種方法是大燈水平調(diào)節(jié),，其中不管道路的傾斜度或駕駛員是否加速或減速,，光束都能照亮道路。將大燈指向道路,，尤其可提高夜間駕駛時的視野,，從而提高駕駛安全性。雙極步進(jìn)電機(jī)通常用于控制大燈水平,。DRV8899-Q1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器不僅具有驅(qū)動電機(jī)的功率級,，還具有失速檢測功能，無需額外的傳感器,。

　　隨著基于通信技術(shù)的照明控制模塊的不斷擴(kuò)展,，德州儀器的控制器局域網(wǎng)（CAN）收發(fā)器產(chǎn)品系列（例如TCAN1044-Q1），本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）收發(fā)器產(chǎn)品（例如TLIN1029-Q1）,，和基于系統(tǒng)的芯片（例如TCAN4550-Q1和TLIN14415-Q1）是汽車照明應(yīng)用的不錯選擇,。

　　動態(tài)尾燈

　　在諸如制動燈和轉(zhuǎn)向指示燈等尾燈信號功能方面，LED光源正變得越來越通用,，現(xiàn)在甚至可涵蓋動態(tài)和/或個性化照明消息,。

　　靜態(tài)照明

　　適用于尾燈的汽車兩級（SEPIC+線性）靜態(tài)LED驅(qū)動器模塊參考設(shè)計顯示了兩級LED驅(qū)動器。其第一級電壓調(diào)壓器通過SEPIC拓?fù)渲信渲玫腖M5155-Q1實現(xiàn),。這種降壓-升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使燈可在低電池電壓下工作，并在高電池電壓下調(diào)低電壓,，以便從熱管理角度優(yōu)化第二級LED驅(qū)動器,。

　　動態(tài)照明

　　德州儀器的新型12通道高側(cè)LED驅(qū)動器TPS929120-Q1專為動態(tài)照明應(yīng)用而開發(fā),。該器件使用FlexWire（德州儀器獨有的接口）來實現(xiàn)單獨的像素控制。FlexWire是基于通用異步接收器發(fā)送器（UART）的接口,，具有自動波特率檢測功能,，因此高LED計數(shù)系統(tǒng)可獨立調(diào)光。完整的診斷和故障安全模式可確保完整LED燈的可靠性,。

　　數(shù)字接口LED驅(qū)動模塊參考設(shè)計

　　使用我們在數(shù)字接口LED驅(qū)動模塊上的參考設(shè)計快速啟動您的尾燈設(shè)計,。

　　TPS929120-Q1包括12位脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光功能，并提供板外支持 —— 適用于可能橫跨車輛整個長度的尾燈實現(xiàn),，如圖1所示,。如數(shù)字接口LED驅(qū)動模塊參考設(shè)計所示，TPS929120-Q1可與CAN或LIN通信收發(fā)器連接,，以提高通信穩(wěn)定性,。

　　圖2：橫跨車輛長度的尾燈

　　其他尾燈趨勢

　　尾燈正實現(xiàn)將樣式和個性化相結(jié)合的新的信號方式。一個示例是滑動轉(zhuǎn)彎,，其中轉(zhuǎn)向指示燈LED依序而非全部一次點亮,，使其看起來好像在滑動轉(zhuǎn)向指示燈一樣。另一個趨勢是使用尾燈為駕駛員顯示歡迎消息,，甚至可為車后駕駛員顯示消息警報,。

　　個性化內(nèi)飾照明

　　駕駛艙內(nèi)的照明也在發(fā)生變化。其中一個變化是采用了大量的LED,，以便顯示個人消息（例如歡迎消息）,，或適應(yīng)光束照在特定位置（例如移動時照在前排乘客座椅上）。

　　TLC6C5724-Q1是一款24通道紅綠藍(lán)LED驅(qū)動器,，可獨立控制每個通道,，這對于分區(qū)應(yīng)用至關(guān)重要。該LED驅(qū)動器與前端降壓轉(zhuǎn)換器（如LMR33630-Q1?或?LMR36015）完美結(jié)合,，可用于個性化的內(nèi)飾照明,，例如分區(qū)圓頂燈或RGB照明。LMR33630-Q1是36V輸入電壓/ 3A輸出電流器件,，而LMR36015是60V輸入電壓/1.5A輸出電流器件,，最高結(jié)溫為150°C。前端降壓型穩(wěn)壓器改善了解決方案的熱性能,，如經(jīng)EMC測試的適用于車內(nèi)照明的汽車像素化頂燈參考設(shè)計,。

　　更亮、可定制照明的小燈

　　地面投影的初衷是在車輛附近亮燈,，以幫助駕駛員駛?cè)?。下一代小燈將使用DLP技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)地面投影。該技術(shù)不僅可動態(tài)更改投影位置,，還可動態(tài)更改投影內(nèi)容,。此功能可在駕駛員入車之前向他們傳達(dá)信息,，警告汽車周圍的人員或為汽車制造商提供品牌推廣機(jī)會。現(xiàn)在可使用帶有可投射靜態(tài)符號（例如徽標(biāo)）的靜態(tài)小燈的汽車,。

　　透明車窗顯示

　　隨著拼車潮的持續(xù)增長,，需要開發(fā)一種系統(tǒng)來向客戶顯示與共享有關(guān)的消息。另外,，自動駕駛汽車的趨勢要求汽車與其他車輛和行人通信的方法,。

　　可顯示此類消息的一個空間是車窗。DLP技術(shù)可在汽車停車時在車窗上投射信息,，并在汽車行駛時保持車窗視野清晰,。這種DLP投影儀與專門的屏幕技術(shù)相結(jié)合，還可在車窗上顯示宣傳廣告,。這對于汽車OEM來說具有誘人前景,。

　　有多種類型的屏幕技術(shù)可以實現(xiàn)透明車窗顯示，而對于其中許多技術(shù)而言,，DLP投影儀天然適合照亮屏幕,。一種技術(shù)是由DLP投影儀內(nèi)部的405 nm光激發(fā)的嵌入在車窗內(nèi)的發(fā)光磷光體薄膜。德州儀器的DLP3034-Q1?和?DLP5534-Q1均支持基于405 nm的照明源,。

　　結(jié)論

　　整個車輛的照明系統(tǒng)正在實現(xiàn)新的,、令人振奮的功能。德州儀器的半導(dǎo)體產(chǎn)品使這些功能和參考設(shè)計變得更容易,，為您提供更好的設(shè)計起點,，并縮短上市時間。