如何選擇一款環(huán)境光傳感器

　　圍繞汽車工作環(huán)境，本文就設(shè)計問題和傳感器的效用給出了全景式的介紹。光傳感器的主要應(yīng)用如下：

　　信息娛樂/導(dǎo)航/DVD系統(tǒng)的背光控制控制，以便在各種環(huán)境光條件下顯示理想的亮度

　　后座娛樂顯示屏的背光控制

　　儀表盤組合儀表的背光(速度計，轉(zhuǎn)速表等)

　　自動后視鏡調(diào)光(通常需要兩個傳感器，一個朝前，一個朝后)

　　自動頭燈和雨量檢測(特定應(yīng)用，根據(jù)需求而變)

　　后視攝像機控制(特定應(yīng)用，根據(jù)用戶需求而變)

　　由于汽車需要在各種環(huán)境光條件下均具有完美的背光照明，因此憑借類似人眼的感測功能，光傳感器已經(jīng)成為實現(xiàn)更舒適顯示質(zhì)量的最有效解決方案之一，能夠滿足汽車的安全性和舒適性標(biāo)準(zhǔn)。

　　例如在白天，用戶需要將亮度加到最大，達(dá)到最好的可視效果。但是這種亮度在晚間就顯得太亮了，因此一個具有有效的光譜響應(yīng)(良好的紅外減弱)、動態(tài)范圍和整體輸出信號調(diào)理的光傳感器很容易適應(yīng)這種應(yīng)用。用戶可以設(shè)定幾個閾值，如低、中或亮光，或是讓傳感器動態(tài)地改變背光的亮度。

　　在汽車后視鏡調(diào)光中也采用了同樣的控制方法。當(dāng)周圍環(huán)境變暗或在后視鏡中出現(xiàn)亮光時，采用智能調(diào)光管理是再合適不過了。

　　對于便攜式應(yīng)用，一個典型的顯示屏?xí)耐瑯佣嗟哪芰?，直到使用者改變系統(tǒng)設(shè)定，這通常是亮度控制。在戶外等非常亮的地方，使用者會提高顯示屏的亮度，這會增加系統(tǒng)功耗。當(dāng)環(huán)境改變時，如進入建筑物內(nèi)，大多數(shù)使用者并不會改變設(shè)定，導(dǎo)致系統(tǒng)仍然處于高功耗狀態(tài)。利用光傳感器，系統(tǒng)能夠自動探測環(huán)境狀況的變化，把顯示屏調(diào)整到最佳的亮度，減少整體的能量消耗。在一般的消費類應(yīng)用中，利用環(huán)境光傳感器反饋實現(xiàn)自動亮度控制，還能夠大大延長智能手機、筆記本電腦、PDA和數(shù)碼相機的電池壽命。這種控制是很有用的，因為最近的研究顯示，在一個筆記本電腦中，顯示背光所消耗的電池電量要占到33%。

　　感測環(huán)境光并不是一個新想法，但與光敏二極管不同的是，用傳感器感測環(huán)境光的同時，能夠減弱多余的紅外光和紫外光，而且是在一個非常小尺寸的封裝內(nèi)提供這些功能，同時支持汽車標(biāo)準(zhǔn)AEC (Q-100)的嚴(yán)格要求，確保器件在-40℃～+105℃溫度范圍可靠工作，并滿足其他標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　要滿足AEC(Q-100) Grade 2對溫度的要求，還有一些光學(xué)方面的難題要解決。任何光傳感器、LED發(fā)射器或接收器，在連續(xù)高溫下(>85℃)，都會碰到封裝變色的問題(即變得不透明或發(fā)黃)。這個問題在標(biāo)準(zhǔn)IC封裝的系統(tǒng)中并不常見，因此如果采用+125℃的擴展溫度黑色模具化合物來使系統(tǒng)更穩(wěn)定。

　　到目前為止，所有涉及的環(huán)境光傳感器應(yīng)用都是在汽車駕駛倉內(nèi)，還沒有涉及在引擎?zhèn)}或車外環(huán)境中的應(yīng)用。即便有這樣的應(yīng)用，光學(xué)封裝也不是針對這樣嚴(yán)酷的環(huán)境(+125℃或+150℃)而設(shè)計的，因此在目前的光學(xué)封裝技術(shù)下，這些光傳感器很可能無法經(jīng)受這樣的環(huán)境。

　　在選擇器件時，要根據(jù)設(shè)計者需要什么樣的功能、性能和環(huán)境功能而定。使用數(shù)字輸出的光傳感器，設(shè)定過程就會變得相當(dāng)簡單明了。

　　數(shù)字輸出光傳感器的內(nèi)在優(yōu)勢包括高耐噪聲能力、可通過I2C總線存取數(shù)據(jù)、可對傳感器編程，還有其他諸多特性，使這些多功能產(chǎn)品成為很多工程師的選擇。ISL29011的功能框圖(如下面的圖2所示)顯示，把該器件設(shè)計到任何系統(tǒng)當(dāng)中都是很簡單容易的，而且系統(tǒng)還能從精確、高度可編程的環(huán)境光傳感器獲得不少益處。