深度解析：LIN控制的汽車(chē)照明系統(tǒng)

　　提供更好駕駛體驗(yàn)，汽車(chē)照明絕對(duì)不可或缺。雖然汽車(chē)環(huán)境光照明系統(tǒng)已經(jīng)導(dǎo)入紅綠藍(lán)發(fā)光二極體（RGB LED），但目前仍有設(shè)計(jì)復(fù)雜度與成本過(guò)高等問(wèn)題。為了滿足不同汽車(chē)照明應(yīng)用的要求，新一代整合區(qū)域互連網(wǎng)路（LIN）介面的RGB 可以解決這個(gè)問(wèn)題。它既可透過(guò)既有車(chē)內(nèi)LIN網(wǎng)路達(dá)成LED光源控制，亦能大幅簡(jiǎn)化環(huán)境光照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)降低整體開(kāi)發(fā)成本。

　　LIN控制特性與功能

　　鑒于控制環(huán)境光照明系統(tǒng)的實(shí)施成本成為首要目標(biāo)，區(qū)域互連網(wǎng)路（LIN）已成為控制環(huán)境光照明系統(tǒng)LED燈陣列的一種方式，其好處是可采用現(xiàn)有的汽車(chē)通訊設(shè)施。重量輕、單線實(shí)現(xiàn)的LIN匯流排在通訊方面可以與高性能、但昂貴的控制區(qū)域網(wǎng)路（CAN）互相彌補(bǔ)。因?yàn)槊總€(gè)RGB LED模組可以連接到LIN網(wǎng)路，不須再增加汽車(chē)布線，其結(jié)果是整個(gè)系統(tǒng)的成本可保持在最低水準(zhǔn)，加上車(chē)輛的整體重量并沒(méi)有增加，從而避免燃油消耗增大，而如果采用當(dāng)前的點(diǎn)至點(diǎn)有線陣列，勢(shì)必增加燃油消耗。

　　汽車(chē)制造商正在尋找一種高性價(jià)比實(shí)施環(huán)境光照明系統(tǒng)的方式，為滿足這種市場(chǎng)需求，業(yè)界廠商已推出高整合、可自由程式設(shè)計(jì)的LIN RGB LED從屬介面（Slave Interface）積體電路（IC），其具備內(nèi)置恒流源（Constant Current Source），能夠直接驅(qū)動(dòng)多達(dá)四個(gè)LED（紅，綠，藍(lán)及額外的白色）。

　　LIN RGB LED從屬介面IC功能框圖

　　此外，RGB環(huán)境光模組可以通過(guò)車(chē)輛的LIN系統(tǒng)進(jìn)行互連，不需要漫長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程或大量使用工程資源。從發(fā)展的角度看，這種先進(jìn)技術(shù)無(wú)疑對(duì)汽車(chē)制造商是一大利多，透過(guò)更具吸引力和娛樂(lè)性的環(huán)境光照明功能，可以使車(chē)型更加個(gè)性化，從競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品中脫穎而出，且更重要的是，這種功能將不再局限于高端汽車(chē)，而適用于所有汽車(chē)。

　　兩種汽車(chē)照明方案PK

　　1.NXP照明方案

　　恩智浦半導(dǎo)體發(fā)布的UJA1018是一款緊湊型集成解決方案，支持靈活且經(jīng)濟(jì)有效的車(chē)用LED環(huán)境照明應(yīng)用。UJA1018專(zhuān)為L(zhǎng)IN網(wǎng)絡(luò)（本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）而設(shè)計(jì)，是首款帶節(jié)點(diǎn)位置檢測(cè)功能的環(huán)境照明用ASSP（特定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品）。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)了在LED模塊安裝到車(chē)內(nèi)后對(duì)其LIN地址的單獨(dú)編程，而非在模塊制造期間進(jìn)行編程。

　　汽車(chē)內(nèi)部照明框圖

　　NXP具有優(yōu)異的汽車(chē)技術(shù)平臺(tái)和產(chǎn)品，能夠完成高度集成的解決方案，可實(shí)現(xiàn)全部功能，從而以各種配置驅(qū)動(dòng)LED，簡(jiǎn)化LED導(dǎo)入設(shè)計(jì)，低成本外部元件數(shù)減至最少，更小封裝尺寸。

　　LED驅(qū)動(dòng)器

　　ASL10xxNTK和ASL10xxPHN是針對(duì)汽車(chē)照明應(yīng)用的完全集成的LED驅(qū)動(dòng)器系列。ASL1002NTK和ASL1004NT驅(qū)動(dòng)器的溫度反饋能控制LED的溫度和性能。LED故障檢測(cè)能在LED發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行反饋。還能進(jìn)行系統(tǒng)與蓄電池和接地的短路保護(hù)，外部電流選擇和PWM編程，調(diào)光LED的內(nèi)部PWM生成，并且可以消除LED紋波電流，無(wú)需外部元件。

　　光位控制器

　　光位控制器（Leucht Weiten Steller，LWS）是設(shè)計(jì)用于車(chē)輛的單片集成電路。該器件可根據(jù)汽車(chē)駕駛員使用儀表盤(pán)上電位器所確定的狀態(tài)調(diào)整汽車(chē)前照燈光束的高度。TDA3629和TDA1629T光位控制器具有低定位誤差，低噪聲靈敏度。此外，TDA3629和TDA1629T供電電流低，可以熱保護(hù)，SET輸入端具有斷線和短路指示，可以通過(guò)電機(jī)短路提供斷線功能。

　　顯示功能框圖

　　2.安森美照明方案

　　1） 內(nèi)部RGB LED照明方案

　　本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）總線是一種用于當(dāng)今汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的低成本串行通信協(xié)議。NCV7430 LIN RGB LED驅(qū)動(dòng)器結(jié)合了LIN收發(fā)器與RGB LED驅(qū)動(dòng)器及存儲(chǔ)器，適用于汽車(chē)內(nèi)部照明。這款單芯片RGB驅(qū)動(dòng)器可監(jiān)視汽車(chē)內(nèi)部照明中的專(zhuān)用多色彩LED應(yīng)用。

　　NCV7430包含LIN接口（從器件），用于LED色彩及光強(qiáng)度參數(shù)設(shè)定。該器件通過(guò)LIN總線接收指令，隨后獨(dú)立驅(qū)動(dòng)LED。NCV7430在LIN總線上用作從器件，而主器件可以通過(guò)總線讀取特定狀態(tài)信息（參數(shù)值及錯(cuò)誤標(biāo)志）。NCV7430的LIN地址可通過(guò)器件內(nèi)部存儲(chǔ)器編程固化。

　　汽車(chē)內(nèi)部照明方案

　　NCV7430的特性還包括保護(hù)及診斷過(guò)流檢測(cè)（對(duì)地及VBB短路檢測(cè)、LED開(kāi)路檢測(cè)、高溫警示及關(guān)閉和檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)重試模式）;省電（休眠模式供電電流20 mA、兼容14 V汽車(chē)系統(tǒng)）;以及EMI兼容性（LIN總線集成斜坡控制、LED調(diào)制模式降低EMC）。

　　2） 外部及內(nèi)部照明恒流穩(wěn)流器（CCR）方案

　　雙端線性恒流穩(wěn)流器（CCR）是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)及強(qiáng)固的器件，為成本敏感的LED應(yīng)用提供有效的穩(wěn)流方案，適用于汽車(chē)外部照明，如中央高位剎車(chē)燈（CHMSL），以及內(nèi)部照明，如座艙燈、化妝鏡燈、手套箱。該器件不要求外部元件，可用作高邊或低邊穩(wěn)流器，在寬輸入電壓范圍下對(duì)輸出電流進(jìn)行穩(wěn)流，其設(shè)計(jì)帶有負(fù)溫度系數(shù)特性，用于保護(hù)LED在極端電壓及工作條件下免受熱失控影響。

　　型號(hào)為NSI45xxx、NSI50xxx、NSIC20xx、NSI45xxxJ和NSI50150AD的器件的穩(wěn)流電流可在寬電壓范圍內(nèi)提供恒定亮度;負(fù)溫度系數(shù)在高環(huán)境溫度條件下可保護(hù)LED;提供多種最大電壓版本（45 V、50 V及120 V），可承受電池電壓突降。

　　汽車(chē)內(nèi)部及外部照明的恒流穩(wěn)流器

　　除以上方案，安森美半導(dǎo)體還提供其它LED驅(qū)動(dòng)方案。緊湊型350 mA降壓LED驅(qū)動(dòng)器CAV4201和CAT4201采用專(zhuān)利的平均電流穩(wěn)流架構(gòu)，可用24 V電源驅(qū)動(dòng)串聯(lián)的多達(dá)7顆LED，處理達(dá)40 V的瞬態(tài)電壓，能效高于94%;還具有限流及過(guò)熱保護(hù)、LED開(kāi)路保護(hù)功能。其汽車(chē)版本CAV4201通過(guò)了AEC-Q100認(rèn)證。另一款用于高亮度LED的多拓?fù)浜懔?a href="http://wenjunhu.com/tags/開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器/" target="_blank">開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器NCV3065，驅(qū)動(dòng)電流達(dá)1.5 A，采用外部開(kāi)關(guān)提升能效，支持PWM及模擬調(diào)光，可承受達(dá)40 V瞬態(tài)電壓。