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【原創】TI五大創新產品技術,讓汽車照明更智慧
LED汽車照明 文章來源自:高工LED網
2019-12-17 09:37:44 閱讀:4235
摘要在半導體領域,德州儀器(TI)是當之無愧的行業巨頭,其針對各類不同需求都能提出完善的解決方案和相應的半導體零件。

  在半導體領域,德州儀器(TI)是當之無愧的行業巨頭,其針對各類不同需求都能提出完善的解決方案和相應的半導體零件。在汽車照明領域,TI的系統解決方案讓汽車的“眼睛”更加智慧有神。

  目前,無論是合資品牌還是自主品牌,低端品牌還是豪華品牌,LED車燈已成為眾多汽車的標配,LED在汽車照明上逐步形成趨勢,LED汽車照明也處于逐步普及階段。

  高工產研LED研究所(GGII)數據顯示,2018年中國LED汽車照明市場規模達到255億元,伴隨著LED汽車照明開始逐漸在中端車型滲透,LED汽車照明未來將保持快速增長的態勢,GGII預計2020年中國LED汽車照明市場規模有望突破425億元。

  上述數據可以折射出汽車照明市場龐大的增量空間。眾所周知,汽車照明系統是汽車安全行駛的必備系統之一。它主要包括“外部照明燈具、內部照明燈具、外部信號燈具、內部信號燈具等。

  作為一家老牌IC廠商,TI自五十年代發明了第一片芯片后,就一直處于半導體技術最前沿。如今,在電子行業各個領域都可以看到TI的產品,而汽車是TI的重點投資方向。日前,德州儀器(TI)LED驅動器產品線經理龔松向高工LED詳細介紹了TI在汽車照明領域的創新技術和產品。

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  通過龔松的講解,業界對TI的前自適應前照燈系統、動態尾燈、個性化內飾照明、更亮的定制化小燈和透明車窗顯示等應用的驅動方案有了更詳細、更系統的認識。

  自適應前照燈系統

  為解決因眩光而產生的不舒適感,TI研發出自適應前照燈系統。據龔松介紹,當對面有車輛或行人經過時,汽車只把光驅調暗,其他的光都保持原來的狀態,這樣就能有效避免眩光,同時對駕駛員的視野不構成影響。為此,TI帶來TPS92682-Q1、TPS92520-Q1和TPS9266X-Q1三款產品。

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  其中,TPS92682-Q1是一款雙通道LED控制器,其最大特點是特別靈活,非常容易配置。該產品支持各種拓撲結構,比如升壓拓撲、降壓拓撲,有升降壓和反激式等都可以通過這一芯片來實現。此外,還可實現恒流或恒壓輸出模式,可以獨立作為一個靜態大燈的解決方案,也可以和其他芯片配合作為動態大燈最前沿的芯片。

  由于這一芯片內部參數可以通過設置來設定,因此用這一顆IC組成不同的拓撲架構,預設里面不同的參數,就可以來滿足不同OEM廠商的不同需求。如此一來,車廠只需要采購一顆料就可以滿足不同的項目;對于工程師而言,只需一顆芯片就能滿足不同需求,從技術上提供可靠性、穩定性;對企業來說,降低了客戶運營的復雜性。

  TPS92520-Q1是一款具有SPI的單片雙路同步降壓LED驅動器,同時該款芯片還集成了MOSFETs,其開關頻率可達2.2MHz。此外,把通常在底部的散熱盤放到芯片頂部,這樣使得散熱片非常容易放置在芯片上面,加強了系統散熱,讓芯片可以輸出極大的功率。

  前兩顆芯片塑造了汽車前大燈的前兩級,但要真正實現動態控制需要LED的像素級控制,需要控制每一個LED單獨的開和關,這樣才能夠實現關閉確定的某一區域的光,保留其他區域的光繼續開啟。而第三顆芯片TPS9266X-Q1就具備這樣的功能。

  TPS9266X-Q1是一種LED矩陣管理器件,它對每個獨立像素的管理做得特別精確,每個像素點還帶獨立的診斷功能,如果像素點出現問題可以及時報告給ECU,讓系統知道汽車安全可能受到潛在的威脅。

  此外,它還可以讓廠商編程不同的光束形狀,以適應不同行車路況。由此可以看到,TI不僅幫助客戶解決系統問題,而且還為系統設計提供更多的可能性,讓OEM廠商開發出更好的產品。

  尾燈

  傳統的尾燈非常簡單,它實現信號功能,比如要剎車、轉彎或是給出一個簡單的指示功能。但現在隨著汽車的發展,消費者也希望尾燈可以有一些更加炫酷的效果,同時還可以起到通信的作用。貫穿式的尾燈系統是一個熱門話題,并在部分車型上開始使用。

  龔松表示,實現貫穿式動態尾燈設計并不容易,往往會面臨諸多挑戰。首先,強大的通信接口,帶有非車載通信的物理CAN層;其次,需要高度靈活地控制動畫畫面的單個LED像素;另外,單LED短路檢測也不容易。

  綜合這三個挑戰,TI開發出了多像素控制、長距離通信和安全性高的TPS929120-Q1,目前這顆芯片處于樣品制作階段,即將實現量產。

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  個性化內飾照明

  眾所周知,傳統頂燈照明非常簡單,僅一個開關實現,但不能實現智能化和區域化的照明。龔松認為,實現這樣的設計,首先要實現像素化的控制。

  為此,TI使用了三顆芯片實現了這樣的設計。“這三顆都是量產芯片,這也是我們為了完成客戶系統的要求選出來的三顆芯片,而且他們都非常有代表性。”

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  第一顆芯片LMR33630-Q1是一個3A同步降壓轉換器。它采用了無引線的HotRod封裝,不僅極大的提高了熱效,而且減少了EMC、EMI的干擾。

  第二顆芯片TLC6C5724-Q1具有24個通道,使得大規模、矩陣化LED設計可以使用更少數量的芯片。由于這顆芯片需要直接驅動LED,所以具備全面的診斷和部分故障檢測的功能。

  第三顆芯片TPS7B82-Q1,雖然是業界非常標準簡單的器件,但從這個器件上可以看到TI技術的領先性不僅僅在于一些大規模、非常領先的創新,也體現在即使是最基礎和最簡單的芯片,TI的技術能做到領先一步。

  據介紹,這一顆芯片具有3-40V的寬電壓輸入范圍,可在冷啟動和啟停條件下運行。除此之外,它的精度特別高,在電源、負載、溫度變化等各種過熱情況下,均可以實現正負1.5%的輸出精度。

  更亮的、定制化的小燈

  這一類燈具大部分用在汽車外部,它可以帶來更多的便利性和舒適性。“針對這個系統,我們提供了兩種解決方案,一種是提供基本的功能,非常簡單和便宜;另一種提供高端炫酷的需求。”龔松介紹。

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  對基本的靜態符號投影,TI提供的是一個TPS92613單通道LED驅動,它直接連在電池和LED上就可以驅動,而且它有非常精確的恒流輸出。這顆單通道LED驅動芯片,在一個非常小的封裝里可滿足客戶所有需求,同時也不會增加成本。

  針對客戶的高端需求,例如特殊迎賓,或者汽車廠家需要一開門就把符號、商標投影在地上,展示品牌個性等等,這時就需要動態的地面投影,TI使用DLP?技術實現這一功能。

  DLP?技術通過DMD的芯片實現,可以實現非常高像素、高分辨率的圖像顯示,但用在車小燈上,整個尺寸對小應用是非常大的挑戰。TI的設計使得DLP?的模塊可以放在車門上,也可以放在后視鏡上,還可以塞在前大燈或者尾燈里作為輔助照明,作為前方專門的Logo投影或者尾部的信號的投影。

  透明車窗顯示

  通過透明車窗顯示,加強了人和人之間的溝通,TI利用DLP?技術實現這一效果。

  其中,DLP?3034-Q1具有非常高的光輸出效率,提高了日間信息的可視度;DLP?5534-Q1支持更高分辨率,達到1152*576,其尺寸為550寸,同時其照明光亮度是DLP?3034-Q1組的三倍。

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  德州儀器的五大產品技術涵蓋了動態的自適應系統前燈系統、動態尾燈系統、個性化內飾照明以及部分小燈和透明車窗應用。TI技術和產品不但涵蓋了業界革命性的創新,而且都具備特別好的細節處理。

  從每一處細節到每一個系統,再到更大的革命性創新,德州儀器多年一直不斷在這些方向上投資,希望給廣大的客戶、車廠和消費者帶來更好更新的體驗。


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