让汽车LED照明无死角，LED驱动的全面进化

以下文章来源于安森美 ，作者安森美

LED照明因其高亮度、低能耗、长寿命及快速响应等特点，在汽车行业被广泛采用。LED前大灯、日间行车灯、刹车灯和转向灯等已成为众多车型的标准配置。同时，随着智能驾驶技术的进步，汽车LED照明方案也在向智能化方向发展。例如，自适应前照灯系统能够根据路面情况和车速自动调整光束分布，从而显著提高行车安全性；而车内LED照明则支持多种模式切换，为乘客创造更为舒适的乘车体验。

这一切功能的实现都离不开性能卓越的LED驱动器。它通过精确控制电流和电压来保证LED光源的稳定工作，并延长其使用寿命。此外，LED驱动器还能根据不同的应用场景调节光照强度，满足多样化需求。最为重要的是，高效的LED驱动器有助于减少能耗，符合绿色节能的趋势。

成为多面手的车用LED驱动

随着车用LED技术的不断普及，车用LED驱动器针对各种照明场景的需求，演化出多种特性。这些特性不仅体现了车用LED驱动器技术的成熟与进步，更为汽车照明系统提供了更为丰富和灵活的选择。高效能的LED驱动器不仅能够提供更高的亮度输出，还能显著降低能耗，从而提高车辆的整体能效。智能化和可编程性特性使得LED驱动器能够根据道路和环境条件自动调整光束分布，从而提高驾驶的舒适度和安全性，并允许用户通过I2C、SPI等数字通信接口进行个性化设置。此外，采用先进的材料和设计技术，使得LED驱动器具有高可靠性和长寿命的特点，能够在各种严苛的环境条件下稳定工作，有效减少维护成本。快速响应能力和高频PWM控制技术提供了更平滑的调光效果，减少了闪烁现象，提高了视觉舒适度，并在紧急情况下迅速提供所需的照明水平。这种技术对于提升驾驶者的注意力和反应速度至关重要，尤其是在夜间或低能见度条件下。

最后，小型化和集成化的趋势也使得LED驱动器能够更容易地集成到车辆的各种部件中，减少了元件的数量，提高了系统的整体可靠性和性能。这种设计优化不仅有助于减轻车辆重量，还有助于简化制造过程，降低了成本。

性能强劲的车外照明

前照灯包括近光灯、远光灯、日行灯、示宽灯、转向灯和雾灯。由于系统总功率非常大，而且集成了很多功能，需要更多的散热，设计相对复杂。矩阵/像素前照灯是前照灯中的新宠，通过数百甚至数千个微小的LED灯珠组成矩阵或像素阵列，实现了对照明区域的精确控制和调节。这种设计使得前照灯能够根据实际路况和驾驶需求，智能地调整光束的形状、大小和亮度。其中的像素就是LED阵列中的一颗LED灯珠，每个像素都有一个光束照亮的区域，可适配驾驶意图和交通环境，提高安全性。其模块化设计可适配任何架构。矩阵式LED由开关型LED驱动芯片提供大功率输出以驱动LED灯珠，配合矩阵管理芯片来实现单个LED（单个像素）的独立亮灭控制。比如，安森美（onsemi）的NCV78702与NCV78723(双通道降压)配合像素灯控制芯片，一起组成一个完整的解决方案，可驱动高达60V的多个LED灯串。

图 可驱动多组LED串的前照灯模块

其中，NCV78702是用于LED驱动的单芯片高效升压转换器，专为汽车前照灯应用而设计，如远光灯，远光灯，DRL (日间行车灯)，转向指示灯，雾灯，静态转弯等。它包括一个电流模式电压升压控制器，拥有最少的外部组件，输出电压可定制。两个NCV78702 可以组合在一起，成为多相升压电路，以便进一步优化升压器的滤波效果，降低BOM成本。

NCV78723可驱动2串高达60V的LED灯串。它包括2个独立的电流调节器，用于LED串和汽车前灯所需的诊断功能，芯片不需要任何外部检测电阻来调节降压电流，可定制输出电流。当一个模块上需要2个以上的LED通道时，可以将2、3个或更多NCV78723组合在一起。后照灯用于提醒周围车辆和行人，本车即将要发生的驾驶意图，包括转弯、刹车、驻车等，同时车身上的各种造型也可作为汽车身份的一种标识，工作电流一般小于100mA。车后组合灯有这些高阶功能：增强型停车灯、尾灯、转向灯是动态的分段式灯光信号，还可实现以光束打造品牌、迎宾、动画等效果，可驱动单串、多串LED灯珠，更高能效，更少损耗，并含安全诊断功能。NCV7683由八个100mA 线性可编程恒定电流源组成，适用于汽车应用中基于LED的后尾组合灯调节和控制以及闪烁功能。带有NCV7683的系统设计可实现两种截止编程水平（100% 占空比）和尾部照明（可编程占空比），还可以实施可选的外部PWM控制。LED亮度可通过两个外部电阻轻松编程（截止编程为绝对电流值，尾部编程为占空比）。

可选外部镇流器 FET 的使用可在需要高电流的设计上实现功率分配。回退功率限制降低了过电压条件下的驱动电流。这对于不使用外部 FET 的低功率应用最有用。

灵活、绚丽的车内照明

由于LED在色温，显色指数，亮度等方面都具有很大优势，所以很适合在车内短时间使用，常见的有仪表照明灯、踏步灯、门灯、行李箱灯、阅读灯、顶灯等。另外还可使用LED表征车辆状态，如车门是否闭合可由LED灯体现。同时，在车内照明系统中使用LED灯的另一突出优势是可以降低对司机视线的干扰，进而有效地降低司机眩目。

安森美可提供各类分立式和一体式的解决方案，全面满足各种照明应用需求。其中既包括简单的解决方案，如双端恒流稳流器（CCR），这是一个经济但稳固的设备，为成本敏感的汽车LED照明提供了一个有效的电流调节方案；一些更复杂的解决方案包括LIN RGB LED驱动器，它将LIN收发器与RGB LED 驱动器和内存结合在一起，构成一个单芯片RGB驱动器，用于监测多色LED应用。NSI45020J可调恒流稳流器 (CCR) 是一款简单、经济和耐用的器件，适用于为 LED 中的调节电流提供经济高效的方案（与恒流二极管 CCD 类似）。该 CCR 基于自偏置晶体管 (SBT) 技术，在较宽的电压范围内调节电流。它使用负温度系数来保护 LED 在极端电压和电流下不会发生热崩溃。RGB和白光LED相辅相成，其发展由进一步令车辆个性化的动力所推动，用作可编程的内部光源，包括仪表盘、中控台、导航/音频等区域照明和氛围灯等特效应用。NCV7430是一款单芯片RGB驱动器，适用于专门的多色LED应用。该RGB LED驱动器包含一个用于LED 色彩和色度参数化编程的LIN接口（从接口）。该器件通过LIN总线接收指令，然后单独驱动 LED。NCV7430 充当LIN总线上的从节点，主节点可以请求特定的状态信息（参数值和错误标志）。NCV7430的LIN地址可在器件的内部存储器中编程。该器件一个特性是24位真彩色，使模块可通过LIN命令输出1600万种不同颜色，用于创建车内个性化的内部氛围。

总结

针对前照灯、矩阵/像素灯以及车后组合灯等应用领域，安森美半导体提供了全面的半导体解决方案。这些方案不仅具备高能效、高集成度与卓越的可靠性，而且得益于平台化的设计理念，实现了出色的扩展性与灵活性。这无疑为设计人员带来了极大的便利，助其在创新道路上畅行无阻，同时简化和加速了产品的开发流程。此外，安森美的智能电源结合先进的智能感知技术，为提升道路交通安全性奠定了坚实基础。