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作者：安森美 一直以來(lái)，車(chē)燈伴隨著(zhù)汽車(chē)的發(fā)展而不斷進(jìn)化，尤其是汽車(chē)的智能化趨勢之下，車(chē)企更為重視消費需求，致力提供智能化、個(gè)性化以及更貼心的服務(wù)，車(chē)燈作為整車(chē)中的吸睛部件，被賦予了更多期待。汽車(chē)LED前照大燈的創(chuàng )新設計，作為車(chē)輛不可或缺的重要組成，性能不僅直接關(guān)系到夜間行車(chē)安全，更是體現車(chē)輛設計水平和品質(zhì)的重要標志。而軟件定義汽車(chē)的趨勢、汽車(chē)以太網(wǎng)的普及，則為車(chē)燈域的E/E架構設計提供了新的思路。 汽車(chē)LED矩陣大燈模組“標桿”方案 在不久前結束的PCIM Asia上，安森美 (onsemi) 展臺展示了由大聯(lián)大世平集團推出的高性能汽車(chē)矩陣大燈方案，采用安森美最新一代Boost-Buck大燈LED驅動(dòng)器IC NCV78964, 可提供兩路最高達60V/1.6A的Buck輸出，能驅動(dòng)LED燈串并支持PWM調光功能。其中，Boost作為穩定的電壓源，可保障多顆LED燈串所累加起來(lái)的壓降需求，而B(niǎo)uck作為穩定的電流源，直接驅動(dòng)LED發(fā)光，由于電流源不受負載電壓瞬變的影響，可實(shí)現快速的開(kāi)關(guān)切換，在自適應遠光燈矩陣/像素燈組中，有非常出色的表現。 
據相關(guān)負責人介紹，該方案由于具備SPI可編程能力，故靈活度極高，容許擴展設計使用更多LED串，而可替換的LED驅動(dòng)器模組化設計更是為應用部署提供了靈活的產(chǎn)品選擇，例如若單個(gè)照明模塊要求超過(guò)2個(gè)LED通道，則可以組合使用多顆NCV78964或NCV78763器件完成，大幅加快設計周期及降低工程間接成本。
LED燈珠控制則采用了安森美像素驅動(dòng)控制器NCV78343芯片, 專(zhuān)為汽車(chē)動(dòng)態(tài)照明應用特別是高電流LED而設計，具備開(kāi)路、短路與過(guò)壓診斷保護等功能。每片NCV78343能夠實(shí)現1-12個(gè)燈珠獨立亮滅與PWM調光控制, 多片NCV78343可以組合起來(lái)實(shí)現更多燈珠的獨立控制。 矩陣大燈的電機驅動(dòng)由安森美NCV70517控制，作為一款用于微步進(jìn)電機驅動(dòng)器， NCV70517通過(guò)I/O引腳和SPI接口與外部微控制器連接，采用專(zhuān)有的PWM算法進(jìn)行可靠的電流控制，符合汽車(chē)電壓要求，并具有安全監測功能，如檢測到電氣錯誤、欠壓或結溫升高，芯片會(huì )發(fā)出警示。 作為一款先進(jìn)的汽車(chē)矩陣大燈LED模組，該方案能夠滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)的最高功能安全標準ASIL-D，這意味著(zhù)它在復雜駕駛環(huán)境下的表現更加可靠，LED驅動(dòng)芯片NCV78964采用了雙相升壓（dual phase boost）技術(shù)，不僅提高了能源利用效率，還有效降低了電磁干擾（EMI）與電池端電流紋波，使得車(chē)輛在運行過(guò)程中更加節能且安靜，而靈活的E/E參考設計方案，則允許制造商根據自身需求進(jìn)行定制，確保了產(chǎn)品能夠更好地融入各種車(chē)型的設計之中，可大幅增強合資及外資汽車(chē)品牌的競爭力，是提升汽車(chē)照明系統品質(zhì)的理想選擇。 另外，該方案對于大燈ECU功能安全與低功耗需求有完整的設計考量，其中采用的NCV68261是安森美一款帶高邊驅動(dòng)的理想二級管控制器，除了提供電池過(guò)壓、逆電壓與逆電流等完善的大燈ECU保護功能外，也可以關(guān)閉LED驅動(dòng)IC以及燈珠控制IC的電源，滿(mǎn)足低功耗功能需要。 從ECU到“車(chē)燈域”，汽車(chē)以太網(wǎng)的無(wú)限想象 事實(shí)上，汽車(chē)的智能化變革除了體現在大燈的炫酷光影外，隨著(zhù)軟件定義車(chē)輛SDV的趨勢日益顯著(zhù)，通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現車(chē)輛的各項功能和服務(wù)，這要求車(chē)輛內部必須具備高速、穩定的數據傳輸能力。傳統的車(chē)載網(wǎng)絡(luò )如CAN雖然在過(guò)去發(fā)揮了重要作用，但在數據傳輸速率和帶寬方面已無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)智能汽車(chē)的需求，而汽車(chē)以太網(wǎng)不僅是連接車(chē)輛各部分神經(jīng)中樞的橋梁，更是推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化轉型不可或缺的通信技術(shù)支撐。 在PCIM Asia現場(chǎng)，安森美另一款汽車(chē)LED方案除了內置LED驅動(dòng)器NCV78964和像素控制器NCV78343外，更重要的是實(shí)現了利用10BASE-T1S對汽車(chē)前燈的精確控制。這些組件共同構成了一個(gè)高度集成的前燈控制系統，能通過(guò)ECU-Light架構實(shí)現區域控制，包括每個(gè)燈光功能都可以通過(guò)圖形用戶(hù)界面（GUI）進(jìn)行控制，提供了高度靈活的頭燈配置，這意味著(zhù)汽車(chē)制造商可以設計出更加個(gè)性化和多樣化的前燈系統，以滿(mǎn)足不同車(chē)型和駕駛條件的需求。同時(shí)，LED驅動(dòng)器的診斷信息可以定期讀取，確保系統始終保持最佳性能。
汽車(chē)以太網(wǎng)10BASE-T1S能夠提供更有效的數據吞吐量和更確定的延遲，每個(gè)節點(diǎn)都有公平的機會(huì )參與通信，為實(shí)現車(chē)內多個(gè)高分辨率顯示屏、高級輔助駕駛系統、實(shí)時(shí)遠程診斷等功能提供了堅實(shí)的基礎。同時(shí)，它還能促進(jìn)車(chē)輛內部各個(gè)子系統的無(wú)縫集成，并支持未來(lái)的OTA更新，使車(chē)輛在整個(gè)生命周期內都能夠持續升級和優(yōu)化。
安森美專(zhuān)家強調道，該方案最大的亮點(diǎn)在于整個(gè)汽車(chē)大燈系統架構響應并順應了SDV的趨勢，實(shí)現了每個(gè)節點(diǎn)的汽車(chē)以太網(wǎng)化，例如車(chē)頭燈系統的區域架構上的“最后一公里”。這意味著(zhù)無(wú)論是控制指令還是數據傳輸，全部都可經(jīng)非屏蔽雙絞線(xiàn)的汽車(chē)以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現，確保了從中央處理單元到末端執行器的每一個(gè)環(huán)節都能高效、可靠地進(jìn)行數據交換，不僅簡(jiǎn)化了車(chē)內的布線(xiàn)結構，還極大地提升了整體系統的響應速度與協(xié)同工作的能力。 毫無(wú)疑問(wèn)，隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車(chē)LED照明不僅變得更加智能，而且在節能環(huán)保、提高行車(chē)安全性和舒適性等方面發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，無(wú)論是從硬件層面的LED系統驅動(dòng)設計，還是10BASE-T1S技術(shù)與先進(jìn)汽車(chē)E/E架構應用，都在推動(dòng)著(zhù)汽車(chē)照明技術(shù)向著(zhù)更加高效、智能的方向發(fā)展，也讓汽車(chē)變得更加智慧、更加環(huán)保。 |
