采用SoC驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)汽車高亮度LED前照燈應(yīng)用

使用SoC LED驅(qū)動(dòng)器來控制HB LED串所提供的智能及靈活性能驅(qū)使在前照燈設(shè)計(jì)中加進(jìn)令人興奮的新功能。例如能夠通過饋送GPS信息給SoC驅(qū)動(dòng)器來應(yīng)用動(dòng)態(tài)光束調(diào)整及方向調(diào)節(jié)，包括公路聚光功能。GPS輸入甚至可以顯示車輛正在哪個(gè)國(guó)家內(nèi)駕駛，并因此用于觸發(fā)調(diào)節(jié)近光燈的明暗截止(cut-off)線(方式是將特定LED導(dǎo)通或關(guān)閉)，使汽車能夠自動(dòng)進(jìn)行夜間安全駕駛配置，而無論這個(gè)國(guó)家的交通法規(guī)規(guī)定的是靠左側(cè)道路或右側(cè)道路行駛。

驅(qū)動(dòng)LED前照燈的系統(tǒng)級(jí)挑戰(zhàn)

由于位置貼近發(fā)動(dòng)機(jī)艙的中心且集成多串LED來提供遠(yuǎn)光燈、近光燈、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈及日間行車燈等功能，這表示對(duì)于任何LED前照燈模塊驅(qū)動(dòng)器而言，高溫(高達(dá)125°C)性能及空間利用率都是前提要求。開關(guān)穩(wěn)壓器能夠滿足溫度規(guī)范；但它們欠缺系統(tǒng)集成度，需使用大量外部元器件。諸如安森美半導(dǎo)體NCV786XX系列的SoC器件集成了所需的大多數(shù)功能，因而外部元器件數(shù)量保持在絕對(duì)最少的水平。如果集成驅(qū)動(dòng)器能像NCV786XX這樣支持2個(gè)而非1個(gè)HB LED串(每串電壓最高60 V)，節(jié)省的空間、重量及成本將進(jìn)一步增多。

除須考慮HB LED相對(duì)于氙氣燈或鹵素?zé)舻膬?yōu)勢(shì)，也需思及驅(qū)動(dòng)前照燈LED所使用的SoC能效水平這關(guān)鍵因素。包含遠(yuǎn)光燈、近光燈、日間行車燈、角燈及轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的HB LED模塊的總功率需求將在90 W區(qū)間，故驅(qū)動(dòng)器(NCV786XX)提供約90%額定能效的重要性非常明顯。而且，LED驅(qū)動(dòng)器的高能效表示產(chǎn)生的熱量更少，故可使用更小的散熱片。這不僅降低總成本，還能夠大幅減輕重量。

使用集成SoC LED驅(qū)動(dòng)器可能會(huì)遇到的其它系統(tǒng)級(jí)挑戰(zhàn)也很多，而且隨著前照燈單元所含的功能趨向更多，這些挑戰(zhàn)也隨之增多。首當(dāng)其沖的就是支持脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光的能力；這就支持使用LED串來提供不止一項(xiàng)功能，例如當(dāng)使用遙控開鎖(RKE)來開啟車門鎖時(shí)，日間行車燈降低光輸出就可以用作所謂的“迎賓”功能。

為了提供穩(wěn)定可靠的工作，驅(qū)動(dòng)HB LED串時(shí)，低紋波及精確的平均電流穩(wěn)流很重要。像安森美半導(dǎo)體NCV786XX系列的SoC前照燈LED驅(qū)動(dòng)器配合此要求，提供僅15%的額定紋波電流；相比較而言，傳統(tǒng)降壓-升壓型驅(qū)動(dòng)器提供約200%的紋波電流。

對(duì)電池及為L(zhǎng)ED開關(guān)和調(diào)光提供低電磁輻射，對(duì)于提升系統(tǒng)總體可靠性以及將外部濾波元器件數(shù)量減至最少（因?yàn)檫@會(huì)增加成本、重量及占用珍貴空間）等方面很重要。

在使用單個(gè)鹵素或氙氣燈泡來執(zhí)行近光燈等功能的前照燈設(shè)計(jì)中，如果燈泡失效，驅(qū)動(dòng)器就能很明顯地感知到。相對(duì)而言，如果設(shè)計(jì)用于執(zhí)行相同功能的LED串中有1個(gè)或2個(gè)LED失效，對(duì)驅(qū)動(dòng)器就不明顯了，除非對(duì)LED串進(jìn)行仔細(xì)的視覺檢查。不僅如此，由于要照亮前面的道路，故LED串有部分LED失效，就會(huì)影響到安全。這就是為什么診斷能力是集成SoC LED驅(qū)動(dòng)器重要功能的一項(xiàng)示例。使用軟件藉車身電子控制器能將這類信息通報(bào)給驅(qū)動(dòng)器，以快速地鑒別及校正任何問題。

汽車平臺(tái)如在有可能的地方實(shí)現(xiàn)元器件標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于汽車制造商也有好處，因?yàn)檫@可簡(jiǎn)化生產(chǎn)規(guī)劃，并且采購(gòu)更大批量的相同元器件相對(duì)于每種不同元器件采購(gòu)一些可能較經(jīng)濟(jì)。像NCV786XX系列的SoC LED驅(qū)動(dòng)器以多種方式來達(dá)到此要求。首先，通過為傳統(tǒng)照明電子控制單元(ECU)提供內(nèi)置接口能力，LED驅(qū)動(dòng)器可以用在指定使用傳統(tǒng)鹵素或氙氣前照燈面而非HB LED的汽車平臺(tái)派生型號(hào)上。其次，通過借軟件而非硬件來支持LED配置，可以同一款器件的不同派生型號(hào)來在整部車的范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)前照燈應(yīng)用。最后，提供串行外設(shè)接口(SPI)，可選連接外部微控制器及動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)參數(shù)。

小結(jié)

采用HB LED應(yīng)用于日間行車燈，為前照燈中的采用作了較低調(diào)的起步。提升HB LED技術(shù)同時(shí)降低價(jià)格和相對(duì)于氙氣燈及鹵素?zé)舻倪B串優(yōu)勢(shì)等因素，正在加速HB LED技術(shù)應(yīng)用在新車平臺(tái)中。

強(qiáng)固及高能效的SoC驅(qū)動(dòng)器對(duì)于成功應(yīng)用于新設(shè)計(jì)至關(guān)重要，因?yàn)檫@樣的驅(qū)動(dòng)器滿足寬范圍的系統(tǒng)挑戰(zhàn)，集成診斷功能，且因能連接外部微控制器及傳統(tǒng)燈泡ECU而提供設(shè)計(jì)靈活性。

全功能HB LED前照燈帶來的環(huán)保(節(jié)省燃油)、安全和便利能為汽車設(shè)計(jì)人員提供極佳途徑，幫助他們符合客戶的未來需求及將產(chǎn)品差異化。