自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)是汽車頭燈發(fā)展的趨勢(shì)之一

德州儀器（TI）在深圳舉辦了“德州儀器汽車照明媒體溝通會(huì)”。會(huì)上，TI LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品經(jīng)理龔松先生圍繞自適應(yīng)大燈系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)尾燈、個(gè)性化內(nèi)飾照明、透明車窗顯示及更亮的定制化小燈等五個(gè)照明應(yīng)用場(chǎng)景介紹了TI最新的半導(dǎo)體技術(shù)及解決方案。

自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)

自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)是汽車頭燈發(fā)展的趨勢(shì)之一，主要是為了減少眩光，改善駕駛員的視野。

龔松先生表示，自適應(yīng)前燈系統(tǒng)使用大功率LED作為光源，需要大功率LED驅(qū)動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)電流，從而達(dá)到所需亮度，而開(kāi)關(guān)LED驅(qū)動(dòng)器必須用于實(shí)現(xiàn)高效率，并實(shí)現(xiàn)用于熱管理的兩級(jí)功率處理拓?fù)洹?/p>

針對(duì)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)，TI推出了相應(yīng)的解決方案，包括TPS92682-Q1控制器、TPS92520-Q1驅(qū)動(dòng)器、TPS9266X-Q1 LED矩陣管理器。這三款產(chǎn)品皆通過(guò)了汽車Q100質(zhì)量體系認(rèn)證。

其中，TPS92682-Q1最大的特點(diǎn)是靈活性，且易于配置，支持多種電壓和電流調(diào)節(jié)拓?fù)洌且环N帶有 SPI 通信接口的雙通道峰值電流模式控制器。通過(guò)編程，該器件可在恒壓 （CV） 或恒流 （CC） 模式下運(yùn)行。同時(shí)，該產(chǎn)品還整合了高級(jí) SPI 可編程診斷和故障保護(hù)功能。

TPS92520-Q1則以小巧的解決方案尺寸提供了高功率密度，可用于降壓電流調(diào)節(jié)器的第二級(jí)，是業(yè)界首款具有SPI的單片雙路同步降壓LED驅(qū)動(dòng)器，其具有2.2 MHz的開(kāi)關(guān)頻率，裸露頂側(cè)焊盤使其具有更強(qiáng)的熱性能。

同時(shí)，TI推出了120W雙級(jí)兼容矩陣的汽車前照燈參考設(shè)計(jì)TIDA-050030，使用了TPS92682-Q1和TPS92520-Q1這兩個(gè)全新LED驅(qū)動(dòng)器。

TPS9266X-Q1是一個(gè)LED矩陣管理器（LMM系列），能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的像素級(jí)控制，具有多達(dá)372個(gè)具有診斷功能的獨(dú)立可控像素。

值得一提的是TI特有的技術(shù)：DLP?數(shù)字光源處理技術(shù)（Digital Lighting Processing）。

據(jù)了解，DLP?基于 DMD 數(shù)字微鏡技術(shù)（Digital Micromirror Device），是目前投影設(shè)備主流技術(shù)，也成為了多像素智慧大燈光源系統(tǒng)的可選技術(shù)路線，具備高精度和高分辨率投影效果，像素?cái)?shù)量更具優(yōu)勢(shì)。

龔松先生表示，基于TI DLP?技術(shù)的大燈不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)大燈光束形狀的高分辨率調(diào)節(jié)，還啟用符號(hào)投影來(lái)協(xié)助駕駛員，這些符號(hào)可與駕駛員以及路上其他人員通信。

針對(duì)高分辨率自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)，TI推出了DLP5531-Q1芯片和TIDA-080007及TIDA-020026兩款參考設(shè)計(jì)。

DLP5531-Q1芯片組適用于汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最終鏡頭高度小于40 mm，讓汽車制造商能夠在保持出色外觀的同時(shí)提高技術(shù)性能。

TIDA-080007是一款DLP?汽車前照燈參考設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有的自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈技術(shù)相比，分辨率提高了10，000倍以上。

TIDA-020026是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)前照燈和動(dòng)態(tài)前照燈調(diào)平的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參考設(shè)計(jì)，用于調(diào)節(jié)光源位置，能夠應(yīng)用在上/下坡等一些特殊的場(chǎng)景中。

目前，市場(chǎng)上已經(jīng)有部分LED廠商開(kāi)始使用TI的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)DLP?大燈方案。

龔松先生表示，TI與全球各地許多車廠開(kāi)展了緊密合作，不僅提供芯片，還提供光學(xué)參考設(shè)計(jì)，使得整個(gè)產(chǎn)品尺寸可以進(jìn)入前燈或者其他小領(lǐng)域的照明環(huán)境，因此拓展了無(wú)限的可能。

正因如此，車廠使用DLP?技術(shù)的門檻不高。他們可以在TI提供的參考設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行其他設(shè)計(jì)，通過(guò)DLP?技術(shù)定制光照效果，凸顯差異化價(jià)值。

目前，TI 部分DLP?相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，如：通過(guò)Q100認(rèn)證的DMD模塊已量產(chǎn)出貨。另外，TI也在研發(fā)新產(chǎn)品，針對(duì)不同模塊提供不同的解決方案。

光源方面，LED和激光均可作為DLP?系統(tǒng)的光源。LED+DMD的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)比較成熟，亮度、效率等各主要參數(shù)也足夠好。激光+DMD的優(yōu)勢(shì)則在于其光機(jī)出光孔可以做得非常小，一方面可以減少系統(tǒng)體積，另一方面小出光口本身也是獨(dú)特的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。

關(guān)于LED和激光光源的優(yōu)缺點(diǎn)，龔松先生認(rèn)為，從理論上看，激光的光效高于LED的光效。從實(shí)用角度上看，LED技術(shù)較成熟，因此非常容易獲得。目前，已有多家廠商提供車規(guī)級(jí)LED產(chǎn)品，而車規(guī)級(jí)激光產(chǎn)品可能暫時(shí)還沒(méi)有上市。此外，激光發(fā)射器還面臨尺寸和成本的問(wèn)題。

動(dòng)態(tài)尾燈

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及LED技術(shù)的成熟，尾燈設(shè)計(jì)方面迎來(lái)了新改革，越來(lái)越多車廠導(dǎo)入LED光源，以LED燈替換傳統(tǒng)白熾燈。同時(shí)，鑒于目前尚未有針對(duì)尾燈造型和設(shè)計(jì)的明確法規(guī)要求，許多車廠開(kāi)始通過(guò)多樣化的尾燈設(shè)計(jì)來(lái)提升車輛的配置和特色，如流水轉(zhuǎn)向和個(gè)性化迎賓等動(dòng)態(tài)效果。

TI認(rèn)為，可靠的尾燈動(dòng)畫已成為現(xiàn)實(shí)。該公司推出了TPS929120-Q1驅(qū)動(dòng)器和TIDA-020029驅(qū)動(dòng)模塊參考設(shè)計(jì)。

TPS929120-Q1是12通道的線性LED驅(qū)動(dòng)器，具有每通道獨(dú)立的12-bit PWM調(diào)光功能，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而細(xì)膩的動(dòng)畫效果。同時(shí)，此產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程通信，具備可編程的故障保護(hù)功能和集成的看門狗計(jì)時(shí)器，監(jiān)控MCU故障，提高系統(tǒng)安全性。

TIDA-020029是汽車車燈的數(shù)字接口LED驅(qū)動(dòng)模塊參考設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)能夠驅(qū)動(dòng)48個(gè)LED（每個(gè)通道兩個(gè)），它包括兩個(gè)連接到同一通信總線的TPS929120-Q1 LED驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)化的連接器接口，可對(duì)帶收發(fā)器的任何MCU控制板進(jìn)行評(píng)估。

當(dāng)下市場(chǎng)上除了LED方案以外，也有部分廠商采用OLED和Mini LED光源來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)尾燈設(shè)計(jì)。

值得注意的是，TI的TPS929120-Q1是業(yè)界唯一一個(gè)支持OLED驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品，采用高編模式的驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于OLED和Mini LED的應(yīng)用趨勢(shì)，龔松先生指出，目前已有一些車型采用了OLED光源，但大部分相關(guān)產(chǎn)品均處于實(shí)驗(yàn)性階段。

據(jù)LEDinside了解，今年，海拉推出了OLED尾燈產(chǎn)品，并且已應(yīng)用到奧迪A8當(dāng)中。而Mini LED在汽車照明領(lǐng)域暫時(shí)還未投入實(shí)際應(yīng)用，現(xiàn)有的Mini LED尾燈產(chǎn)品仍為展示品。

個(gè)性化內(nèi)飾照明和透明車窗顯示

除了車外照明以外，車內(nèi)照明也逐漸朝向個(gè)性化發(fā)展，提升舒適度的同時(shí)滿足更多通信互動(dòng)需求，如氛圍燈、閱讀燈、車內(nèi)顯示面板、透明車窗顯示等。

TI在車內(nèi)照明應(yīng)用部分也推出了新的產(chǎn)品。

個(gè)性化內(nèi)飾照明方面，TI提供了TIDA-020012參考設(shè)計(jì)，此產(chǎn)品是高像素LED矩陣驅(qū)動(dòng)模塊，其高 像 素 數(shù) 量 可 直 接 驅(qū) 動(dòng) 30 個(gè)LED ，也可以采用多路復(fù)用驅(qū)動(dòng)150個(gè)LED。

針對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)，TI推出了三款產(chǎn)品，包括LMR33630-Q1 3A同步降壓轉(zhuǎn)換器、TLC6C5724-Q1車用24通道恒定電流RGB LED驅(qū)動(dòng)器、TPS7B82-Q1 300mA高壓超低IQ LDO線性穩(wěn)壓器。

透明車窗顯示方面，TI采用了DLP?技術(shù)，可在汽車停車時(shí)在車窗上投射信息，并在汽車行駛時(shí)保持車窗視野清晰。這種DLP?投影儀與專門的屏幕技術(shù)相結(jié)合，還可在車窗上顯示宣傳廣告。

龔松先生表示，目前有多種類型的屏幕技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)透明車窗顯示，而對(duì)于其中許多技術(shù)而言，DLP?投影儀天然適合照亮屏幕。一種技術(shù)是由DLP?投影儀內(nèi)部的405 nm光激發(fā)的嵌入在車窗內(nèi)的發(fā)光磷光體薄膜。而TI的DLP3034-Q1和DLP5534-Q1均支持基于405 nm的照明源。

其中，DLP3034-Q1主要針對(duì)透明窗口顯示應(yīng)用。該芯片組可與光學(xué)投影系統(tǒng)中的 405nm 照明源（例如 LED 或激光）配合使用，從而在嵌入放射性熒光膜的窗口上投影。

DLP5534-Q1是DLP?汽車0.55英寸405nm數(shù)字微鏡器件，具有用于汽車顯示應(yīng)用的1.3兆像素DMD和底部照明的0.55英寸微鏡陣列，支持1152x576輸入分辨率，與LED或激光照明兼容，其亮度是DLP3034-Q1芯片組的3倍，能夠有效提高車窗顯示的可視性。

更亮的、定制的小燈

同樣采用DLP?技術(shù)的還有TI的外飾燈解決方案。TI使用DLP?技術(shù)幫助汽車制造商實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地面投影，通過(guò)定制的圖形和顏色改善出入汽車時(shí)的照明。該技術(shù)可動(dòng)態(tài)更改投影位置和投影內(nèi)容。此功能可在駕駛員入車之前向他們傳達(dá)信息，警告汽車周圍的人員，或?yàn)槠囍圃焐烫峁?a target="_blank">品牌推廣機(jī)會(huì)。

龔松先生表示，對(duì)于基本的靜態(tài)符號(hào)投影，可通過(guò)TPS92613-Q1驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。此器件是4.5V至40V單通道線性LED驅(qū)動(dòng)器，恒流驅(qū)動(dòng)，顯示清晰圖片的同時(shí)易于部署，是一個(gè)高度集成的解決方案。

對(duì)于高端的動(dòng)態(tài)地面投影來(lái)說(shuō)，則可以通過(guò)TI 的DLP?技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。TI 的DLP?技術(shù)能提供緊湊的設(shè)計(jì)，易于在車輛周邊進(jìn)行集成。還能提供動(dòng)態(tài)全彩圖像的投影，支持所有LED和激光光源，具有可定制和可更新的系統(tǒng)，滿足客戶的設(shè)計(jì)需求。

在汽車照明領(lǐng)域，TI表示會(huì)繼續(xù)投資DLP?技術(shù)，緊跟時(shí)代潮流，推出滿足各種需求的汽車內(nèi)外照明應(yīng)用產(chǎn)品及解決方案。

就目前汽車照明市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，LED滲透率不斷提升，產(chǎn)品智能化和多元化趨勢(shì)越來(lái)越明顯。根據(jù)LEDinside「2019 全球車用 LED 區(qū)域市場(chǎng)分析報(bào)告」，車用LED產(chǎn)值及數(shù)量在未來(lái)幾年仍將保持成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2019年全球車用LED產(chǎn)值為31.7億美元。
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