【汽车】德州仪器5项革新技术，引领智能汽车照明升级

图书馆三千零一 2019-12-04

展开全文

在几年前，汽车照明行业主流照明灯具仍是氙气灯和卤素灯。但随着技术的发展，以及汽车走向智能化、绿色环保的趋势，LED在汽车照明中的应用日渐增多，从最初的汽车内部照明应用，跨越到了前照大灯及组合尾灯等更广泛的应用中。

德州仪器作为一家老牌IC厂家，自五十年代Jack Kilby先生发明了第一颗芯片后，一直处于半导体技术最前沿。而现在，汽车正是德州仪器的重点投资方向。

近日，在2019年德州仪器汽车照明媒体会上，德州仪器LED驱动器产品线经理龚松先生，为现场媒体介绍了5项炫酷的革新技术，讲述德州仪器如何引领智能汽车照明全面升级。

德州仪器LED驱动器产品线经理龚松在媒体会上

1、自适应前照灯系统

关于自适应前照灯系统，龚松表示，德州仪器最初的目的就是减少眩光，改善驾驶员的视野。汽车在夜晚行驶时，特别是迎面同时有行人和车辆，远光会对对面驾驶员造成眩光，近光则会使司机本身视野看不清行人。而自适应前照灯系统面对同样的情形，汽车只把部分光驱调暗，即可避免危险状况。

据芯片大师在现场了解，以下介绍的两款德州仪器即将发布的最新产品，就是为实现这一方案而生的重量级角色。

第一款产品：TPS92682-Q1

TPS92682是双通道的LED的controller，它最大的特点是特别灵活，非常容易配置。这个产品支持各种拓扑结构，还可以实现CC或CV两种输出模式。它既可以独立地作为一个静态大灯的解决方案，也可以和其他芯片配合在一起作为动态大灯最前沿的芯片。

龚松着重提出，这一颗I/C能组成不同的拓扑架构，预设不同的参数，意味着其可以满足不同车型和不同OEM之间的需求，从公司运营、采购和生产的角度来说，只需要管理一颗料就可以满足不同的项目。

第二款产品：TPS92520-Q1

龚松说：“它是业界第一颗把这几个性能集成在在同一个芯片里的I/C，也是具有SPI的单片双路同步降压LED的驱动器，同时集成了里面的MOSFETs，这个芯片的开关频率相当高，达到2.2MHz。”

有意思的是，TI是行业内第一家这样做的：把通常在底部的散热盘放到了芯片顶部，在上面再放一个散热片，加强系统散热，使得这个小小的芯片可以输出极大的功率。

值得一提的是TI的DLP®技术，即数字光源处理技术（Digital Light Processing），该技术基于DMD数字微镜技术（Digital Micro-mirror Device），其本质上是高像素级的投影仪。上图的DLP®5531-Q1就是0.55英寸的数字微镜器件。

对此，龚松举了一个有趣的例子：“现在客户在用它做一些特别炫酷的应用，比如现在深圳的要求是，行车途中遇到行人，要停车让行人先过去。但没有斑马线怎么办？这时候，你就可以用前大灯投影出一个斑马线给行人，这样他就知道可以过去了。”

2、动态尾灯

“传统的尾灯非常简单，它实现信号功能，比如要刹车、转弯或是给出一个简单的指示功能。但现在随着汽车的发展，我们也希望尾灯可以有一些更加炫酷的效果，同时还可以起到通信的作用。”龚松说，“现在我们需要整个系统互动起来，就需要多个pixel，像素点的数量会增加非常多。这时候LED Drive就从纯analog器件变成了analog LED Drive，内部集成了大量的PWM控制以及内部LED量变控制算法的数字模型。”

据龚松的现场介绍，TPS929120-Q1是12通道的LEDDrive，每个通道可以驱动一颗、两颗或三颗LED，同时它可以多颗芯片集连在一起驱动上百颗的LED芯片。另外，这颗芯片集成了非常完整的故障诊断和报错的功能，同时提供了额外的保护功能，比如有可编程的故障保护，还集成了看门狗计时器，它可以监控MCU故障信号。这种情况下尾灯可以脱离MCU继续提供基本的尾灯的功能，使得系统仍然处于安全运行的范围内。

多像素控制、长距离通信和安全性，在TPS929120上得到了完美的展现。现在这个芯片在大量的sample阶段，即将量产。

3、个性化内饰照明

现场，龚松为媒体讲解了汽车传统内饰灯和个性化内饰灯的区别：“传统顶灯照明非常简单，就是一个开关，有的时候外面比较黑，上车后还要摸半天，才能摸到开关在什么地方。现在我们提供一个应用场景，来说明如何实现智能化和区域化的照明。比如你坐在副驾驶看书，光线不一定照在书上，但现在可以调整光线让它直接照在你的书上。如果你在移动座位或者身体，书的位置也在移动，我们可以让光跟踪书的位置，让你始终获得非常清晰的视野，同时不会影响驾驶员。”

为实现这一设计，TI采用了TIDA-020012等三颗芯片来实现，这三颗都是量产芯片。龚松对这三颗芯片分别作了介绍——

第一颗芯片：LMR33630-Q1

“3A同步降压转换器，功率密度特别大，这个芯片没有采用标准封装，它采用了HotRod封装，HotRod封装没有引线，芯片倒过来直接卡在封装里，没有引线的。第一，极大的提高了热效；第二，没有引线减少了EMC、EMI的干扰。这个芯片是功率密度非常大的芯片。”

第二颗芯片：TLC6C5724-Q1

“它有24通道，每个通道可以输出50毫安的电流，如果不经常坐汽车可能不知道24个通道意味着什么？在汽车领域很少有公司做到这么多数量的通道数，通常汽车需要的通道数都比较少，8通道是最流行的，有些会用到12或16通道，我们推出24通道的芯片，使得大规模、矩阵化LED设计可以使用更少数量的芯片。这个芯片也是一样，因为它需要直接的驱动LED，所以它有全面的诊断和一些故障检测的功能。”

第三颗芯片：LDO TPS7B82-Q1

“LDO是业界非常标准简单的器件，从这个器件上可以看到TI技术的领先性不仅仅在于一些大规模的，非常领先的创新，比如DLP®，除了TI没有任何其他厂家有。即使在做最基础和最简单的芯片上，我们的技术也是领先一步的。”

4、更亮的，定制化的小灯

定制化小灯大部分用在汽车外部，它可以带来更多的便利性和舒适性：比如在车门位置做一个照明灯，一开车门就可以看到下面是不是有一个水坑、是不是有一个砖头，这样可以在黑天的时候有更清晰的视野。

“针对这个系统，我们提供了两种解决方案，一种是提供基本的功能，非常简单和便宜；二是提供一个高端炫酷的需求。对基本的静态符号投影，我们提供的是一颗TPS92613单通道LED驱动，它非常简单，直接连在电池和LED上就可以驱动，它有一个非常精确的恒流输出。”龚松说，“ 第二个是客户高端的需求。我们做这个设计使得DLP®的模块可以放在车门上，也可以放在车的后视镜上，还可以塞在前大灯或者尾灯里作为辅助照明，作为前方专门的Logo投影或者尾部的信号的投影。”

5、透明车窗显示

最后，龚松分享了一个强调“沟通”的应用场景：“大家在路上可能看到过这样的产品，在后面的车窗上有一些显示，白天的效果可能不是特别好，晚上就可以看到。这个可以投广告，大家知道广告是一个巨大的产业，我们众多的搜索引擎都是靠广告来生存的。汽车行业出租车或网约车也想加入这个行列，利用投影技术是一个非常好的方式。另外可以投一些欢迎的信息，比如你打个网约车，司机在侧面的玻璃上打出欢迎某某的字样，你在路上就不用到处找车牌、判断车的颜色，看看车窗上有没有你的名字就可以了，它其实是加强了人和人之间的沟通。”

龚松再次提到了DLP®。TI采用的DLP®实现了透明车窗显示这个功能。TI有两颗芯片,都是汽车级认证的芯片，一颗是0.3英寸DLP®芯片DLP®3034-Q1，支持405nm波长照明源和864×480分辨率。另一颗芯片DLP®5534-Q1尺寸是550寸，它的分辨率更高，达到1152×576，即1.3兆像素点，同时它的照明光亮度是DLP®3034-Q1组的三倍。