對于汽車而言，照明系統(tǒng)是汽車的必備,，隨著汽車智能化的不斷演進(jìn),，汽車照明技術(shù)也在進(jìn)步,。近年來，很多的新車配上了LED大燈,，新穎的表現(xiàn)方式和亮眼的高科技成為車主選車的一大參考,。作為全球最重要的汽車LED解決方案提供商，德州儀器（TI）在汽車照明技術(shù)上不斷創(chuàng)新,，尤其是領(lǐng)先業(yè)界的DLP技術(shù),，更是讓新時(shí)代的汽車照明前景倍增，DLP技術(shù)在汽車上的應(yīng)用,，可以讓汽車的照明視覺,、圖像質(zhì)量達(dá)到一個(gè)新的層次，這些都是源于 TI DLP產(chǎn)品和完整的解決方案,。如今,，越來越多的客戶愿意采用最新的方案加速產(chǎn)品的迭代和創(chuàng)新。

在LED技術(shù)的進(jìn)步和推動(dòng)下,，汽車照明中會融合很多的LED燈解決方案,，如在汽車內(nèi)部照明、前照大燈和組合尾燈等,。近日,，TI在深圳舉行了“德州儀器汽車照明媒體溝通會”，德州儀器 LED 驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松先生給媒體記者們講述了TI在汽車照明技術(shù)上的創(chuàng)新,，分享了它們最新的自適應(yīng)大燈系統(tǒng),、動(dòng)態(tài)尾燈、個(gè)性化內(nèi)飾照明和透明車窗顯示等半導(dǎo)體技術(shù)及解決方案,。

德州儀器 LED 驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松先生,，德州儀器供圖

防止眩光還得看自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)

在汽車的應(yīng)用里面，自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)是一個(gè)很特別的存在,，因?yàn)樵陉柟獠皇呛艹渥愕那闆r下,，汽車照明不只是炫酷，而是安全,。自適應(yīng)前照燈是一種在垂直方向上與車聯(lián)動(dòng)的燈光系統(tǒng),，它一般情況下是由ECU和傳感器,、燈、車燈控制系統(tǒng)等組成,。尤其是黑暗下,，汽車在轉(zhuǎn)彎情形，車燈的亮度和精確度都是汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)好壞的關(guān)鍵參數(shù),。德州儀器LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松先生表示,，最初做自適應(yīng)前照燈是為了減少眩光,，大家平時(shí)在路上行走或開車時(shí)遇到過這樣的場景：對面開著遠(yuǎn)光燈,，你眼前立刻變得白茫茫，如果你也開著遠(yuǎn)光燈,，迎面雙方都會出現(xiàn)視線盲區(qū),，道路安全就成了問題。如何才能避免這種情況發(fā)生,，龔松人為,，那就是花時(shí)間去研發(fā)技術(shù)，傳統(tǒng)解決方式是,，汽車大燈用鹵素或疝氣燈,，車廠采用自動(dòng)調(diào)節(jié)遠(yuǎn)近光技術(shù)，當(dāng)檢測到前方車輛或行人時(shí),，自動(dòng)把遠(yuǎn)光調(diào)為近光,，這樣方案并不安全，特別是同時(shí)有行人,、車輛過來時(shí),，調(diào)成近光會使司機(jī)視野受到影響，看不到行人,，TI研發(fā)了自適應(yīng)前照燈系統(tǒng),，很好地解決了這個(gè)問題。

自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)是怎么解決這種安全難題的,？德州儀器LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松先生表示,，當(dāng)對面有車輛或行人過來時(shí)，汽車只把光驅(qū)調(diào)暗,，其他光都保持原來狀態(tài),，這樣就能有效避免眩光，同時(shí)對駕駛員視野不構(gòu)成影響,。德州儀器采用的是兩種解決方案,，解決這些難題。第一款產(chǎn)品是TPS92682－Q1,，這是雙通道的LED的controller,，它最大的特點(diǎn)是特別靈活,，非常容易配置。這個(gè)產(chǎn)品支持各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，如升壓拓?fù)?、降壓拓?fù)洌猩祲汉头醇な降榷伎梢酝ㄟ^這一個(gè)芯片來實(shí)現(xiàn),。他繼續(xù)說道,，除了實(shí)現(xiàn)多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，它還可以實(shí)現(xiàn)CC或CV輸出模式,，可以獨(dú)立地作為一個(gè)靜態(tài)大燈的解決方案,，也可以和其它芯片配合在一起作為動(dòng)態(tài)大燈最前沿的芯片。

除了解決了配置的難題,，在設(shè)計(jì)上,，TI也為車廠等客戶考慮甚多。如今,，車廠包括車燈供應(yīng)商做車輛設(shè)計(jì)時(shí)遇到的挑戰(zhàn)是：不同型號車子或不同車廠間,，對前大燈造型和LED配置要求是不同的，這會造成客戶面對不同項(xiàng)目,，無法用同一芯片滿足不同需求,。龔松表示，TI的芯片因?yàn)榫哂锌膳渲眯院推鋬?nèi)部參數(shù)靈活設(shè)定,，很巧妙的來滿足所有不同車型和不同車OEM間的需求,。這樣帶來的好處非常多，除了成本優(yōu)勢,，還能避免出現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)bug,，設(shè)計(jì)還很簡潔，安全性和通用性大大提升,。除了TPS92682－Q1,，TI還有第二款產(chǎn)品叫TPS92520－Q1，這是業(yè)界第一顆把這幾個(gè)性能集成在同一個(gè)芯片的IC,，也是具有SPI單片雙路同步降壓LED的驅(qū)動(dòng)器,，這顆芯片還集成了MOSFETs，開關(guān)頻率相當(dāng)高,，達(dá)到2．2MHz,。“這是業(yè)內(nèi)首次把這個(gè)技術(shù)引入汽車LED照明領(lǐng)域,，TI也是行業(yè)內(nèi)的第一家,，我們把通常在底部的散熱盤放到芯片頂部，這樣非常容易在上面放散熱片,，加強(qiáng)系統(tǒng)散熱,，使這個(gè)小芯片可以輸出極大功率,。”龔松這樣對媒體記者解釋,。TI還有第三款產(chǎn)品TPS9266X－Q1,，龔松提到，前兩顆芯片塑造了汽車前大燈的前兩級,，但要真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制需要LED的像素級控制,，需要控制每一個(gè)LED單獨(dú)的開和關(guān)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)閉確定的某一區(qū)域的光,，保留其他區(qū)域的光繼續(xù)開啟,。目前已經(jīng)有很多車廠發(fā)布的矩陣式大燈都使用了這個(gè)方案，實(shí)現(xiàn)了防止眩光的功能,。

更高的分辨率如何實(shí)現(xiàn),？

對于很多的汽車前大燈廠家而言，要實(shí)現(xiàn)更高的分辨率,，需要幾千個(gè)像素點(diǎn)。德州儀器LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松先生表示,，傳統(tǒng)的方案在原有基礎(chǔ)上繼續(xù)做幾千個(gè)像素帶來了極大挑戰(zhàn),，一是由于LED單獨(dú)布設(shè)的，芯片會越來越大,，二是前大燈是功率系統(tǒng),，當(dāng)采用更多LED的時(shí)候熱管理也開始出現(xiàn)問題。TI出了一個(gè)百萬級像素解決方案,，徹底超越了客戶的需求,。這個(gè)就是TI的DLP技術(shù)，也叫數(shù)字光源處理技術(shù),，TI用這個(gè)技術(shù)做了一個(gè)產(chǎn)品DMD數(shù)字微鏡,，這產(chǎn)品本質(zhì)上就是在小小硅片上放百萬級數(shù)量的小鏡子反射光，達(dá)到控制光形狀的目的,。TI把DLP技術(shù)帶入汽車領(lǐng)域,，它超越了客戶對于前大燈像素的需求，帶來了一個(gè)百萬級像素產(chǎn)品,。TI的產(chǎn)品因?yàn)樽吭教匦杂謳砹丝蛻舢?dāng)時(shí)沒有想到的一些應(yīng)用,。這個(gè)產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高分辨率投影的效果,，現(xiàn)在客戶在用它做一些特別炫酷的應(yīng)用,。目前已經(jīng)有產(chǎn)品采用這種DLP技術(shù)在公路上運(yùn)營，0．55英寸數(shù)字微鏡器件,，能夠把尺寸做得特別小,，把光源鏡頭的高度做到小于40mm,，讓它可以塞在前大燈里，TI的參考設(shè)計(jì)提供了自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈技術(shù),，同時(shí)把分辨率提升到1萬倍以上,。

TI先進(jìn)的尾燈解決方案

傳統(tǒng)的汽車尾燈非常簡單，就是用它實(shí)現(xiàn)信號功能,，如剎車,、轉(zhuǎn)彎或是一個(gè)簡單的指示功能。如今,，隨著汽車的發(fā)展,，人們也希望尾燈可以有一些更加炫酷的效果，同時(shí)還可以起到通信的作用,。龔松先生表示,，目前整個(gè)貫穿式的尾燈系統(tǒng)在有些車型上應(yīng)用了。實(shí)現(xiàn)貫穿式動(dòng)態(tài)尾燈設(shè)計(jì)不容易,，過去每個(gè)尾燈是獨(dú)立控制,，使用的是模擬驅(qū)動(dòng)型LED  Drive，每個(gè)燈的組件是單獨(dú)驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在人們希望整個(gè)系統(tǒng)互動(dòng)起來,，就需要多個(gè)pixel，像素點(diǎn)的數(shù)量會增加很多,。這時(shí)候LED Drive就從純analog器件變成了analog LED Drive,，內(nèi)部集成了大量的PWM控制和內(nèi)部LED量變控制算法的數(shù)字模型，對于設(shè)計(jì)而言,，需要提高像素?cái)?shù)量,。TI先進(jìn)的尾燈解決方案是這樣的，他表示,，TI的TPS929120－Q1是12通道的LED Drive,，每個(gè)通道可以驅(qū)動(dòng)一顆、兩顆或三顆LED,，同時(shí)它可以多顆芯片集連在一起驅(qū)動(dòng)上百顆的LED芯片,。整個(gè)貫穿式尾燈要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)燈效需要通信接口，傳統(tǒng)方式可以用CAN或LIN,，但是每一個(gè)PCB都需要一個(gè)MCU去控制和驅(qū)動(dòng)LED Drive,，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得復(fù)雜，成本會增加,。TI在TPS929120上推出一個(gè)接口叫做FlexWire,，它基于UART協(xié)議同時(shí)利用了CAN和LIN物理收發(fā)器這一層，既保證了系統(tǒng)安全可靠性，也讓編碼變得更容易,，UART的編解碼功能相對容易上手,。為工程師提供了一個(gè)長距離的通信，同時(shí)保持非常好的可靠性和EMC DMI的性能,，這顆芯片也提供了非常精確的診斷和故障保護(hù)功能,。對于目前汽車尾燈面臨的挑戰(zhàn)，TI先進(jìn)的尾燈解決方案在多像素控制,、長距離通信和安全性上得到了完美地實(shí)現(xiàn),，現(xiàn)在這個(gè)芯片在大量的sample階段，即將量產(chǎn),。

讓汽車內(nèi)飾照明更加個(gè)性化

傳統(tǒng)頂燈照明就是一個(gè)開關(guān),，有時(shí)候外面比較黑，上車后還要摸半天,，才能摸到開關(guān)的位置,。對于這樣的行業(yè)痛點(diǎn)，龔松先生表示,，現(xiàn)在TI提供了解決方案,，來實(shí)現(xiàn)智能化和區(qū)域化的照明。他說道,，要實(shí)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì),，首先要實(shí)現(xiàn)像素化的控制，客戶可以采用TIDA－020012,，這是高像素LED矩陣驅(qū)動(dòng)模塊，TI使用了三顆芯片實(shí)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì),。第一顆芯片是LMR33630－Q1,，采用了HotRod封裝，沒有引線,，芯片倒過來直接卡在封裝里,。這樣的設(shè)計(jì)極大提高了熱效，沒有引線還減少了EMC,、EMI的干擾,；第二顆芯片是TLC6C5724－Q1。它有24通道,，每個(gè)通道可以輸出50毫安的電流,，這樣設(shè)計(jì)的芯片使得大規(guī)模、矩陣化LED設(shè)計(jì)可以使用更少數(shù)量的芯片,，它有全面診斷和故障檢測功能,；第三顆芯片是LDO  TPS7B82－Q1，LDO是業(yè)界非常標(biāo)準(zhǔn)簡單的器件，從這個(gè)器件上可以看到TI技術(shù)的領(lǐng)先性,，這顆LDO是300毫安的高壓超低IQ的LDO,，它的電壓輸入范圍是3V到40V，這個(gè)產(chǎn)品做到了2．7μA的靜態(tài)電流,，是業(yè)界非常低的數(shù)字,，它的精度特別高。對于客戶而言,，即使針對一些非常標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品開發(fā),，TI所帶來的技術(shù)差異化和領(lǐng)先性也是超前的。汽車大燈可能更多是用在汽車外部,，汽車小燈同樣大有可為,，比如更亮的、定制化的汽車小燈,。針對這個(gè)系統(tǒng),，TI提供了兩種解決方案，一種是提供基本的功能,，非常簡單和便宜,；二是提供一個(gè)高端炫酷的需求。TI提供一個(gè)非常完整的,，從最低的需求和成本到更高端的照明效果的解決方案,。

透明車窗顯示讓汽車更有范

目前，很多的汽車都在朝著酷范的方向進(jìn)步,，在不久的將來,，車窗上可能會顯示各種信息，可能單色變成了全彩動(dòng)態(tài)顯示,。比如車窗上有些顯示,，白天效果不好，晚上就可以看到,。這個(gè)可以投廣告,，可能會是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。德州儀器LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松表示,，要實(shí)現(xiàn)這樣的效果,，DLP技術(shù)非常有價(jià)值，因?yàn)樗袀€(gè)非常獨(dú)特的特性,，它不需要光源,，這樣可以讓汽車車窗顯示非常有想象力，而且顯示效果清晰,。對于如何實(shí)現(xiàn),，TI采用了DLP 3034－Q1去實(shí)現(xiàn)，他提到，這個(gè)產(chǎn)品有一個(gè)非常高的光輸出效率,，提高了日間信息的可視度,。這個(gè)方案有兩顆車規(guī)級芯片，支持405nm波長照明源,，支持864×480分辨率,。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)化，很多的技術(shù)都可以快速的上市,，這也是TI的機(jī)遇,。德州儀器LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松表示，TI的五大產(chǎn)品技術(shù)涵蓋了動(dòng)態(tài)的自適應(yīng)系統(tǒng)前燈系統(tǒng),、動(dòng)態(tài)尾燈系統(tǒng),、個(gè)性化內(nèi)飾照明、小燈和透明車窗應(yīng)用,，它們涵蓋了業(yè)界革命性的創(chuàng)新,，希望給客戶、車廠和消費(fèi)者帶來更好,、更新的體驗(yàn),。

總結(jié)：

伴隨著智能汽車的演進(jìn)，汽車照明肯定是最先突破的一環(huán),，只有好的照明,，才能讓車和人之間更好的互動(dòng)。對于不同的汽車車廠而言,，如果想進(jìn)行產(chǎn)品的差異化競爭,，讓自己的產(chǎn)品更加有市場競爭力，好好研究最新的技術(shù),，并用到自己的汽車上,，是創(chuàng)新的最有效方式，TI全面的解決方案的確不失為在汽車照明上創(chuàng)新的一種好方法,，正如德州儀器LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理龔松所說的那樣，大家的目標(biāo)是一致的,，就是為客戶,、車廠和消費(fèi)者帶來更好、更新的體驗(yàn),。