安森美半導體的汽車照明創新符合個性、安全、節能的汽車趨勢
2015-05-06 20:50:30 N在當今快速演變的汽車照明市場，led驅動器的作用尤為重要：為汽車廠商提供更節能的選擇以滿足消費者對燃油經濟性的要求、提升能見度安全性以降低或避免交通事故發生率、打造個性化的車輛氛圍達至消費者對汽車獨特的造型期望……
在未來8年，汽車照明系統整體年復合增長率幾達10%，市場發展潛力巨大，而用于此類系統的驅動器也將有類似的增長。
汽車照明的驅動器要求
led 是根據電流而改變亮度的器件，而led驅動器通過調節一個led或led串的功率，提供恒定的光輸出。每一汽車照明方案都需要一個獨特的驅動設計，工程師 需根據不同的要求如串聯或并聯、高功率或低功率以及成本或功能等等，為特定應用選擇合適的led驅動器以盡量提升能效。
決定哪種led驅動器最適用于其應用的因素包括：
-每一功能的led總功率？-這是決定led驅動器拓撲結構的關鍵。
-電子環境溫度？-例如，尾燈需要更亮的led，最好選擇能效更高的開關驅動器而不是高功耗的線性驅動器，以在較高功率電平下更保持冷卻工作。
-改變led配置的靈活性-可使用基準電壓控制和脈寬調制控制等多種亮度方法完成光的調整。寬工作
-支持的特性-比如自動調光、個別的led控制、顏色改變。
-支持的故障診斷和符合安全標準-比如熱警報、熱關斷、開/短路、過流保護、過/欠壓和單一led失效。
圖1：用于led照明的驅動器方案
將來的照明驅動器將需具備以下因素以支持汽車廠商的系統要求：
-可擴展，擁有靈活的硬件，以支持將要上市的不同的汽車應用和要求；
-在同一模塊內有不同的驅動器需求：高壓氣體放電燈(hid)、led等；
-隨著驅動器加添更多的功能，須考慮增強故障診斷功能；
-可靠的led 電流控制，提升驅動器的可靠性。
汽車照明應用將在汽車內部和外部激增，照明系統將在所有汽車細分市場越來越普及。市場的擴張將相應推動更多的硅發展。安森美半導體積極配合此市場趨勢，集中于線性、開關式驅動器以及大宗商用/通用及系統集成方案，持續推動汽車照明市場的高能效創新。
當今汽車內部照明
當今汽車內部照明大多采用白光led驅動器和rgb紅綠藍可編程驅動器。
明亮的白光led主要用于頂燈、閱讀燈、貨艙燈等對亮度要求相對較高的應用，但它有別于標準燈泡，可為駕駛員提供溫馨舒適的氛圍，它的調光斜率特性可產生獨特和差異化的造型及效果。安森美半導體為這類應用提供分立的或恒流穩流硅方案。
而 rgb和白光led相輔相成，其發展由進一步令車輛個性化的動力所推動，用作可編程的內部光源，包括儀表盤、中控臺、導航/音頻等區域照明和氛圍燈等特效 應用。其色彩準確度需校準，而且單獨的lin對應一個rgb，再加上區域調光，這些都是滿足汽車廠商要求的重要特性。安森美半導體可提供線性系統基礎芯片 （sbc）用作此類應用，sbc接口經由lin總線，提供驅動rgb led的所有功能。
圖2：rgb驅動器用于汽車內部照明
當今汽車外部照明——尾燈
從 過去單個的led到現在的不透明且均勻的燈排，從動畫的信號到掃動的閃光信號燈，驅動器作為汽車尾燈演變的重要部分，除了在造型、形像等汽車外觀方面不斷 創新外，還提升安全系數，并可支持啟停壓降，和自適應環境光照條件，是滿足汽車廠商和政府節能要求的關鍵。針對此類應用，安森美半導體提供線性穩流器和控制器。
圖3：汽車尾燈
當今汽車外部照明——前照燈
led前照燈普遍應用于日間行車燈(drl)，最常見的兩種方案是導光led和led串（如圖4所示）。這些drl應用不僅向迎面駛來的車輛提供更好的能見度，汽車廠商也依靠led和led驅動器的靈活性來個性化他們的車輛，建立特有的“視覺”品牌。
圖4. led前照燈應用于drl的兩種常見方案
用 于豪華車的先進前照燈已不僅僅局限于drl、遠光燈和近光燈，汽車廠商還可選擇led轉向燈、led霧燈和高速路面聚光燈等設計，以及采用結合hid和 led方案的前照燈系統，乃至將來的全led燈。在更具個性、更安全及更高能效的趨勢的推動下，考慮令平臺模塊化，從低成本“入門級近光燈”發展至高端全 功能“先進照明系統”，為汽車廠商提供多種創新。
從成本上來說，先進的照明系統較標準照明系統貴，但可相應減少功能以迎合中低成本汽車。此外，它還具備可擴展性，可根據需要適當擴展以用于各類汽車。
安 森美半導體提供雙通道led驅動器、步進電機驅動器用于自適應前大燈系統(afs)。這些系統進一步提升安全水平，提供照明單元，可根據駕駛環境、速度及 車輛負載移動和旋轉。雙通道led驅動器特性包括：集成功率led、系統級芯片，提供達125 dc的氛圍，適用于中、高總功率。而步進電機驅動器提供雙極步進驅動、微步進、停轉檢測、lin、i2c和spi接口，以及達125 dc氛圍等特性。
將來的汽車照明方案——像素/矩陣前大燈
從 電機控制邁向使用像素/矩陣前大燈系統是將來汽車照明的一大重點趨勢，它采用系統模塊化的平臺設計，提供超越當今前照燈方案的眾多優勢，通過高科技及創新 設計提升汽車形像，支持50%至80%甚至更多地使用全靜態無眩光遠光燈，可根據環境和迎面駛來的汽車調節照明系統，為駕駛員提供在所有情況下的更高能見 度，運用led技術，無移動部件，更安全更可靠。此外，由于具多個空白區域，和可調節的每一像素的發光功率，并可快速切換，可擴展更多功能。
led afs像素/矩陣系統由led專用標準產品(assp)、fet、ldo、整流器、邏輯、齊納、保護等元器件組成。安森美半導體現可提供除微控制器外的所 有半導體元件。隨著系統越來越標準化，這微控制器可嵌入到一個專用集成電路(asic)，支持潛在的安森美半導體單芯片硅方案。
安森美半導體的ncv78247像素/矩陣控制器，能驅動4個led串、集成調光控制器、內置過壓/欠壓、過溫、短路/開路檢測（包括led旁路開路）、spi接口、輸出故障、輸出段可配置、可提供spi通信和板載微控制器等等（圖5）。
圖5. ncv78247像素/矩陣控制器
結語
汽 車照明驅動市場將持續需要驅動器組合，支持從最簡單的分立器件到使用組合技術的方案，為汽車外型設計提供更多可能，并提升行車安全系數和燃油經濟性。像素 /矩陣前大燈是將來前照燈的重點趨勢。安森美半導體因應市場發展，持續推動汽車照明市場的創新，提供一系列高能效驅動器和控制器，能滿足低、中、高檔各層 次汽車照明的安全、節能及造型的需求。
