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

使用SoC LED驅(qū)動器來控制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)動器來應(yīng)用動態(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國家內(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)，使汽車能夠自動進(jìn)行夜間安全駕駛配置，而無論這個國家的交通法規(guī)規(guī)定的是靠左側(cè)道路或右側(cè)道路行駛。

驅(qū)動LED前照燈的系統(tǒng)級挑戰(zhàn)

由于位置貼近發(fā)動機(jī)艙的中心且集成多串LED來提供遠(yuǎn)光燈、近光燈、轉(zhuǎn)向信號燈及日間行車燈等功能，這表示對于任何LED前照燈模塊驅(qū)動器而言，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)量保持在絕對最少的水平。如果集成驅(qū)動器能像NCV786XX這樣支持2個而非1個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相對于氙氣燈或鹵素?zé)舻膬?yōu)勢，也需思及驅(qū)動前照燈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)向信號燈的HB LED模塊的總功率需求將在90 W區(qū)間，故驅(qū)動器(NCV786XX)提供約90%額定能效的重要性非常明顯。而且，LED驅(qū)動器的高能效表示產(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)動器可能會遇到的其它系統(tǒng)級挑戰(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串來提供不止一項功能，例如當(dāng)使用遙控開鎖(RKE)來開啟車門鎖時，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HB LED串時，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)動器提供約200%的紋波電流。

對電池及為LED開關(guān)和調(diào)光提供低電磁輻射，對于提升系統(tǒng)總體可靠性以及將外部濾波元器件數(shù)量減至最少（因為這會增加成本、重量及占用珍貴空間）等方面很重要。

在使用單個鹵素或氙氣燈泡來執(zhí)行近光燈等功能的前照燈設(shè)計中，如果燈泡失效，驅(qū)動器就能很明顯地感知到。相對而言，如果設(shè)計用于執(zhí)行相同功能的LED串中有1個或2個LED失效，對驅(qū)動器就不明顯了，除非對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，就會影響到安全。這就是為什么診斷能力是集成SoC LED驅(qū)動器重要功能的一項示例。使用軟件藉車身電子控制器能將這類信息通報給驅(qū)動器，以快速地鑒別及校正任何問題。

汽車平臺如在有可能的地方實現(xiàn)元器件標(biāo)準(zhǔn)化對于汽車制造商也有好處，因為這可簡化生產(chǎn)規(guī)劃，并且采購更大批量的相同元器件相對于每種不同元器件采購一些可能較經(jīng)濟(jì)。像NCV786XX系列的SoC LED驅(qū)動器以多種方式來達(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的汽車平臺派生型號上。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來在整部車的范圍內(nèi)驅(qū)動前照燈應(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)同時降低價格和相對于氙氣燈及鹵素?zé)舻倪B串優(yōu)勢等因素，正在加速HB LED技術(shù)應(yīng)用在新車平臺中。

強(qiáng)固及高能效的SoC驅(qū)動器對于成功應(yīng)用于新設(shè)計至關(guān)重要，因為這樣的驅(qū)動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。