半導體技術促進汽車照明係統升級
發布時間:2019-11-27 責任編輯:wenwei
【導讀】汽車照明持續飛速發展。盡管LED光源可提高效率並具有獨特的車輛風格,但原始設備製造商(OEM)現在正在實現新穎且有用的照明用例。在本技術文章中,我想重點介紹幾種半導體技術,他們正在影響大燈、尾燈和內飾照明係統的路線圖。

自適應大燈係統
zishiyingqiandengxitonghezishiyingyuanguangdadengxitongfenbietiaozhengjinguangdengheyuanguangdengdexingzhuang。jinguanouzhoushengchanqichedoukeshiyongzishiyingdadeng,danmeiguoqichezhizaoshangwufashiyongzhexiegaojideng。buguo,zhezhongqingkuangkenenghenkuaijiuhuigaibian。zishiyingxitongshiyongdagonglvLED作為光源,這需要大功率LED驅動器來調節電流,並達到所需亮度。開關LED驅動器必須用於實現高效率,並實現用於熱管理的兩級功率處理拓撲。
第一級是升壓穩壓器。它管理變化較廣的汽車輸入電壓,並創建穩定的中間電源軌。第二級是降壓電流調節器,可用適合動態LED負載的低輸出電容來實現。但是,由於LED驅動器被用作開關穩壓器,因此您將必須應對電磁兼容性(EMC)的挑戰。
LED驅動器和矩陣管理器功能和選項
考慮到大燈係統的發展速度,設計的靈活性至關重要。在自適應係統中,您可將新型的TPS92682-Q1雙通道、雙相LED控製器用作大燈第一級的恒壓升壓調節器。如果您的路線圖上有靜態大燈,則可將該器件配置為恒流降壓-升壓/升壓/單端初級電感轉換器(SEPIC)LED驅動器。TPS92682-Q1還具有可編程擴頻調製功能,可幫助輕鬆滿足EMC要求。
對於降壓電流調節器的第二級,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2.2MHz開關頻率和串行外設接口的單片、雙同步降壓恒流LED驅動器實現。除TPS92520-Q1提供的高集成度和功率密度外,其控製架構還提供了真實的平均電流調節,以及動態和矩陣負載兼容性。
雖然TPS92682-Q1和TPS92520-Q1可作為大燈電子控製單元(ECU)dequdongli,zairenhedadengxitongzhongdoukeyizhaodao,danjuzhenguanliqijichengdianlufuzetiaojiedadengdeguangshuxingzhuang。juzhenguanliqiweiyudadengdexiangsubanshang,kejingquekongzhimeigexiangsudeqiangdu,yishengchengbutongdeguangshutuanbingzhaoliangzhenggeshiye,tongshibimianyingmianerlaidexuanguang。

圖1:自適應大燈係統
由於LED像素板通常通過線束連接到ECU,因此需應對可靠的通信和減小的線束尺寸等挑戰。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,可直接檢測並向ECU報告像素級LED故障。
DLP®技術功能和選項
基於TI DLP技術的大燈不僅可實現對大燈光束形狀的高分辨率調節;它(ta)們(men)還(hai)啟(qi)用(yong)符(fu)號(hao)投(tou)影(ying)來(lai)協(xie)助(zhu)駕(jia)駛(shi)員(yuan)。符(fu)號(hao)可(ke)與(yu)駕(jia)駛(shi)員(yuan)以(yi)及(ji)路(lu)上(shang)其(qi)他(ta)人(ren)員(yuan)通(tong)信(xin)。例(li)如(ru),使(shi)用(yong)大(da)燈(deng)繪(hui)製(zhi)道(dao)路(lu)上(shang)汽(qi)車(che)計(ji)劃(hua)路(lu)徑(jing)的(de)車(che)道(dao)標(biao)記(ji)可(ke)幫(bang)助(zhu)駕(jia)駛(shi)員(yuan)在(zai)危(wei)險(xian)的(de)駕(jia)駛(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)導(dao)航(hang),並(bing)且(qie)還(hai)可(ke)與(yu)要(yao)行(xing)駛(shi)的(de)其(qi)他(ta)車(che)輛(liang)進(jin)行(xing)通(tong)信(xin)。DLP5531-Q1芯片組適用於汽車行業標準,已針對大燈應用和當今道路進行了優化。查看DLP自動大燈參考設計。
電機功能和選項
gaibianguangshudelingyizhongfangfashidadengshuipingtiaojie,qizhongbuguandaoludeqingxieduhuojiashiyuanshifoujiasuhuojiansu,guangshudounengzhaoliangdaolu。jiangdadengzhixiangdaolu,youqiketigaoyejianjiashishideshiye,congertigaojiashianquanxing。shuangjibujindianjitongchangyongyukongzhidadengshuiping。DRV8899-Q1步進電機驅動器不僅具有驅動電機的功率級,還具有失速檢測功能,無需額外的傳感器。
隨著基於通信技術的照明控製模塊的不斷擴展,德州儀器的控製器局域網(CAN)收發器產品係列(例如TCAN1044-Q1),本地互連網絡(LIN)收發器產品(例如TLIN1029-Q1),和基於係統的芯片(例如TCAN4550-Q1和TLIN14415-Q1)是汽車照明應用的不錯選擇。
動態尾燈
在諸如製動燈和轉向指示燈等尾燈信號功能方麵,LED光源正變得越來越通用,現在甚至可涵蓋動態和/或個性化照明消息。
靜態照明
適用於尾燈的汽車兩級(SEPIC+線性)靜態LED驅動器模塊參考設計顯示了兩級LED驅動器。其第一級電壓調壓器通過SEPIC拓撲中配置的LM5155-Q1實現。這種降壓-升壓拓撲結構使燈可在低電池電壓下工作,並在高電池電壓下調低電壓,以便從熱管理角度優化第二級LED驅動器。
動態照明
德州儀器的新型12通道高側LED驅動器TPS929120-Q1專為動態照明應用而開發。該器件使用FlexWire(德州儀器獨有的接口)來實現單獨的像素控製。FlexWire是基於通用異步接收器發送器(UART)的接口,具有自動波特率檢測功能,因此高LED計數係統可獨立調光。完整的診斷和故障安全模式可確保完整LED燈的可靠性。
TPS929120-Q1包括12位脈衝寬度調製(PWM)調光功能,並提供板外支持 —— 適用於可能橫跨車輛整個長度的尾燈實現,如圖1所示。如數字接口LED驅動模塊參考設計所示,TPS929120-Q1可與CAN或LIN通信收發器連接,以提高通信穩定性。

圖2:橫跨車輛長度的尾燈
其他尾燈趨勢
尾燈正實現將樣式和個性化相結合的新的信號方式。一個示例是滑動轉彎,其中轉向指示燈LED依(yi)序(xu)而(er)非(fei)全(quan)部(bu)一(yi)次(ci)點(dian)亮(liang),使(shi)其(qi)看(kan)起(qi)來(lai)好(hao)像(xiang)在(zai)滑(hua)動(dong)轉(zhuan)向(xiang)指(zhi)示(shi)燈(deng)一(yi)樣(yang)。另(ling)一(yi)個(ge)趨(qu)勢(shi)是(shi)使(shi)用(yong)尾(wei)燈(deng)為(wei)駕(jia)駛(shi)員(yuan)顯(xian)示(shi)歡(huan)迎(ying)消(xiao)息(xi),甚(shen)至(zhi)可(ke)為(wei)車(che)後(hou)駕(jia)駛(shi)員(yuan)顯(xian)示(shi)消(xiao)息(xi)警(jing)報(bao)。
個性化內飾照明
駕駛艙內的照明也在發生變化。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LED驅動器,可獨立控製每個通道,這對於分區應用至關重要。該LED驅動器與前端降壓轉換器(如LMR33630-Q1 或 LMR36015)完美結合,可用於個性化的內飾照明,例如分區圓頂燈或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,最高結溫為150°C。前端降壓型穩壓器改善了解決方案的熱性能,如經EMC測試的適用於車內照明的汽車像素化頂燈參考設計。
更亮、可定製照明的小燈
地麵投影的初衷是在車輛附近亮燈,以幫助駕駛員駛入。下一代小燈將使用DLP技ji術shu實shi現xian動dong態tai地di麵mian投tou影ying。該gai技ji術shu不bu僅jin可ke動dong態tai更geng改gai投tou影ying位wei置zhi,還hai可ke動dong態tai更geng改gai投tou影ying內nei容rong。此ci功gong能neng可ke在zai駕jia駛shi員yuan入ru車che之zhi前qian向xiang他ta們men傳chuan達da信xin息xi,警jing告gao汽qi車che周zhou圍wei的de人ren員yuan或huo為wei汽qi車che製zhi造zao商shang提ti供gong品pin牌pai推tui廣guang機ji會hui。現xian在zai可ke使shi用yong帶dai有you可ke投tou射she靜jing態tai符fu號hao(例如徽標)的靜態小燈的汽車。
透明車窗顯示
隨sui著zhe拚pin車che潮chao的de持chi續xu增zeng長chang,需xu要yao開kai發fa一yi種zhong係xi統tong來lai向xiang客ke戶hu顯xian示shi與yu共gong享xiang有you關guan的de消xiao息xi。另ling外wai,自zi動dong駕jia駛shi汽qi車che的de趨qu勢shi要yao求qiu汽qi車che與yu其qi他ta車che輛liang和he行xing人ren通tong信xin的de方fang法fa。
可顯示此類消息的一個空間是車窗。DLP技術可在汽車停車時在車窗上投射信息,並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相結合,還可在車窗上顯示宣傳廣告。這對於汽車OEM來說具有誘人前景。
有多種類型的屏幕技術可以實現透明車窗顯示,而對於其中許多技術而言,DLP投影儀天然適合照亮屏幕。一種技術是由DLP投影儀內部的405 nm光激發的嵌入在車窗內的發光磷光體薄膜。德州儀器的DLP3034-Q1 和 DLP5534-Q1均支持基於405 nm的照明源。
結論
整個車輛的照明係統正在實現新的、令人振奮的功能。德州儀器的半導體產品使這些功能和參考設計變得更容易,為您提供更好的設計起點,並縮短上市時間。
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