半导体技术如何改变汽车照明硬件设计线路图

汽车照明持续飞速发展。尽管LED光源可提高效率并具有独特的车辆风格，但原始设备制造商（OEM）现在正在实现新颖且有用的照明用例。在本技术文章中，我想重点介绍几种半导体技术，他们正在影响大灯、尾灯和内饰照明系统的路线图。

自适应大灯系统

自适应前灯系统和自适应远光大灯系统分别调整近光灯和远光灯的形状。尽管欧洲生产汽车都可使用自适应大灯，但美国汽车制造商无法使用这些高级灯。不过，这种情况可能很快就会改变。自适应系统使用大功率LED作为光源，这需要大功率LED驱动器来调节电流，并达到所需亮度。开关LED驱动器必须用于实现高效率，并实现用于热管理的两级功率处理拓扑。

第一级是升压稳压器。它管理变化较广的汽车输入电压，并创建稳定的中间电源轨。第二级是降压电流调节器，可用适合动态LED负载的低输出电容来实现。但是，由于LED驱动器被用作开关稳压器，因此您将必须应对电磁兼容性（EMC）的挑战。

LED驱动器和矩阵管理器功能和选项

考虑到大灯系统的发展速度，设计的灵活性至关重要。在自适应系统中，您可将新型的TPS92682-Q1双通道、双相LED控制器用作大灯第一级的恒压升压调节器。如果您的路线图上有静态大灯，则可将该器件配置为恒流降压-升压/升压/单端初级电感转换器（SEPIC）LED驱动器。TPS92682-Q1还具有可编程扩频调制功能，可帮助轻松满足EMC要求。

对于降压电流调节器的第二级，另一种器件TPS92520-Q1以小巧的解决方案尺寸提供了高功率密度，这通过具有高达2.2MHz开关频率和串行外设接口的单片、双同步降压恒流LED驱动器实现。除TPS92520-Q1提供的高集成度和功率密度外，其控制架构还提供了真实的平均电流调节，以及动态和矩阵负载兼容性。

虽然TPS92682-Q1和TPS92520-Q1可作为大灯电子控制单元（ECU）的驱动力，在任何大灯系统中都可以找到，但矩阵管理器集成电路负责调节大灯的光束形状。矩阵管理器位于大灯的像素板上，可精确控制每个像素的强度，以生成不同的光束图案并照亮整个视野，同时避免迎面而来的眩光。

自适应大灯系统

由于LED像素板通常通过线束连接到ECU，因此需应对可靠的通信和减小的线束尺寸等挑战。TPS9266X-Q1提供了一个鲁棒而轻巧的通信接口，以及一整套诊断程序，可直接检测并向ECU报告像素级LED故障。

DLP®技术功能和选项

基于TI DLP技术的大灯不仅可实现对大灯光束形状的高分辨率调节；它们还启用符号投影来协助驾驶员。符号可与驾驶员以及路上其他人员通信。例如，使用大灯绘制道路上汽车计划路径的车道标记可帮助驾驶员在危险的驾驶条件下导航，并且还可与要行驶的其他车辆进行通信。DLP5531-Q1芯片组适用于汽车行业标准，已针对大灯应用和当今道路进行了优化。

动态照明

德州仪器的新型12通道高侧LED驱动器TPS929120-Q1专为动态照明应用而开发。该器件使用FlexWire（德州仪器独有的接口）来实现单独的像素控制。FlexWire是基于通用异步接收器发送器（UART）的接口，具有自动波特率检测功能，因此高LED计数系统可独立调光。完整的诊断和故障安全模式可确保完整LED灯的可靠性。

TPS929120-Q1包括12位脉冲宽度调制（PWM）调光功能，并提供板外支持 —— 适用于可能横跨车辆整个长度的尾灯实现。如数字接口LED驱动模块参考设计所示，TPS929120-Q1可与CAN或LIN通信收发器连接，以提高通信稳定性。