從TI新產品用例看智能汽車照明趨勢

在最近的一場有關智能汽車照明的會議中，TI公司在LED照明中幾款最新產品的用例，體現出當前智能汽車照明的發展趨勢。這些用例主要圍繞5個部分：自適應前照燈系統、動態尾燈、個性化內飾照明、更亮的定制的小燈以及透明車窗顯示。

自適應前照燈系統可以為對向駕駛員和行人改善視野并減少眩光，這個技術在鹵素燈中已有使用，隨著LED燈被更多采用，更高的光源密度使得精準控制成為可能。TI LED驅動器產品線經理龔松指出，這類應用的ECU需要更高性能的LED驅動器供電，在易用性、小尺寸和設計靈活性上都面臨設計的挑戰。

在這類應用中，TI的新型器件和方案包括帶有SPI通信接口的雙通道峰值電流模式控制器TPS92682-Q1、單片雙路同步降壓LED驅動器TPS92520-Q1，以及120W雙級兼容矩陣的汽車前照燈參考設計TIDA-050030。TPS92682-Q1通過編程，可在恒壓 (CV) 或恒流 (CC) 模式下運行。整合了高級SPI可編程診斷和故障保護功能，具有逐周期電流限制、輸出過壓和欠壓保護、ILED 過流保護和熱警告功能。并且每個通道都包含一個漏極開路故障指示器輸出；TPS92520-Q1的自適應導通時間控制功能可提供近乎恒定的開關頻率，頻率設置范圍為100kHz至2.2MHz。該器件采用裸露頂側焊盤（3.86mm x 3.9mm ），因此具有更強的熱性能；TIDA-050030適用于動態或靜態前照燈的完整ECU解決方案。

除了LED控制和驅動，如何減少眩光為自適應前照燈提供更高的分辨率，如何精確控制前照燈旋轉/調平位并且無需傳感器也是設計中的挑戰，DLP?技術可以解決這些問題。DLP?技術源自TI,該公司針對汽車照明的DLP?器件是DLP5531-Q1，面積只有0.55英寸，最終鏡頭高度小于40 mm。新的參考設計包括TIDA-080007和TIDA-020026，前者作為DLP?汽車前照燈參考設計，與現有的自適應遠光燈技術相比，分辨率提高了10,000倍以上；后者是可實現自適應前照燈和動態前照燈調平的步進電機驅動器參考設計。該設計采用簡化的步進驅動器通信接口，具有全面的電機保護，因完全集成而無需外部MOSFET，并且帶有集成線性穩壓器的LIN收發器。

汽車尾燈的演進趨勢是由以往的靜態向動態轉變，系統要能夠控制各個LED像素，實現個性化設置，甚至能和后方的駕駛員進行通信。龔松指出，動畫尾燈在設計上需要更強大的通信接口，帶有用于非車載通信的物理CAN層，要能夠高度靈活地控制動畫畫面的單個LED像素，還要能夠進行單LED短路檢測。TI在這一應用中的新型器件包括LED驅動器TPS929120-Q1和一款汽車尾燈的數字接口LED驅動模塊參考設計TIDA-020029。TPS929120-Q1采用TI自己的總線接口FlexWire，其UART接口兼容CAN和LIN，可實現遠程通信并提高EMC性能。該器件具有可編程的故障保護功能和集成的看門狗計時器，可監控MCU故障；TIDA-020029能夠驅動48個LED（每個通道兩個），并且包括兩個連接到同一通信總線的TPS929120-Q1 LED驅動器簡化的連接器接口，可對帶收發器的任何MCU控制板進行評估。

汽車的內飾照明已經不僅僅是照明，而是越來越體現個性化。在系統設計上，要求能夠單獨控制每個LED的電流，極低的系統靜態電流，以及更好的EMI性能。TI的方案和產品包括可直接驅動30個LED或帶多路復用的150個LED的參考設計TIDA-020012（每個LED通道都可進行精確的電流設定，具有PWM調光及診斷和保護功能。）、3A同步降壓轉換器LMR33630-Q1、全面診斷RGB LED驅動器TLC6C5724-Q1和300mA 高壓超低IQ LDO線性穩壓器TPS7B82-Q1。

定制的小燈給汽車帶來升級的用戶體驗，通過定制的圖形和顏色改善用戶出入汽車時的照明。在設計上，難點在于能夠高度靈活地控制LED像素，能夠在小尺寸的條件下，優化熱性能，能夠實現高清符號投影。TI的方案包括可實現靜態符號投影的LED驅動器TPS92613-Q1和支持所有LED和激光光源的動態投影的DLP?技術。

DLP?技術也適用于透明車窗顯示，這個應用在設計上要求更高的光輸出功率，以提高日間亮度。同時要能夠支持磷光體或多色膜，以及405nm或RGB投影儀發射光。在這個應用上，TI有兩個新型DLP?器件：支持405nm照明源，0.3英寸對角微鏡陣列，帶側面照明，支持864x480分辨率的DLP3034-Q1，和具有底部照明的0.55英寸微鏡陣列，支持1152x576輸入分辨率的DLP5534-Q1，其亮度是DLP3034-Q1芯片組的3倍。