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汽車前照明中的LED

發布時間：2021-05-01 責任編輯：wenwei

【導讀】發光二極管（LED）在汽車前照明中變得越來越流行；例如，當今的許多汽車在日間行車燈（DRL）中使用LED。一些高端車輛甚至安裝了全LED大燈或高級矩陣式大燈。在這篇文章中，我將描述最常見的汽車前照明架構和這一領域一些可能的發展。

典型的汽車前照明係統包括遠光燈、近光燈、轉向燈、日間行車燈和霧燈。除了日間行車燈，這些功能大多數傳統上使用白熾燈、氙燈或高壓氣體放電（HID）燈。在前大燈中用LED替換燈的最簡單的方法是利用單獨的LED驅動器實現每個功能，連接適當數量的高亮度LED。如圖1所示的這種架構稱為單級架構，因為調節恒定電流的DC/DC LED驅動器處理每個單獨的照明功能。

汽車前照明中的LED

圖1：汽車前照明單級架構

在單級架構中，轉換器需要在負載突降、點火等極端情況下處理來自汽車電池的寬輸入電壓變化。通常采用升壓或降壓-升壓轉換拓撲結構。雖然一些汽車製造商更喜將日間行車燈與位置燈結合在一起，但是利用LED驅動器實現調光功能也是可取的。TI有不同的汽車電子委員會（AEC）-Q100認證的低側N-FET控製器元件，可以很好地實現這種類型的LED驅動器，例如TPS92691-Q1、LM3424-Q1和LM3423-Q1。

平台方法是實現全LED大燈最近的趨勢。如圖2所示，中間升壓轉換器處理所有汽車電池電壓變化並提供高輸出電壓，例如48V，可用於不同大燈功能的各種長度LED串。隻要LED串電壓低於48 V，DC/DC降壓轉換器就可以充當LED驅動器。

這種平台方法可以稱為兩級架構。兩級架構的優點是升壓轉換器處理汽車電池的輸入電壓變化，而降壓LED驅動器可以模塊化處理各個大燈功能。TI最近發布了一款符合AEC-Q100標準的降壓LED驅動器TPS92515HV-Q1, 可用於兩級架構.

汽車前照明中的LED

圖2：汽車前照明兩級架構

我以前的一篇博客中描述了一種可以提高道路安全的自適應大燈。在那篇文章中，我介紹了矩陣管理元件TPS92661-Q1。不考慮先進的駕駛輔助係統（ADAS）相機，讓我們看看如何從汽車前照明的角度構建這樣的係統。通過根據不同的大燈功能向各個LED添加矩陣管理元件，兩級架構可以容易地用於自適應大燈，如圖3所示。

汽車前照明中的LED

圖3：基於矩陣管理元件兩級架構的自適應大燈

矩陣管理元件通過在數字協議上運行的微控製器單元（MCU）控製單獨的LED亮度/開/關。這種技術可以實現不同的高級照明功能，從簡單的順序轉向或迎賓燈到複雜的防眩光功能。由於LED的亮度/開/關根據道路情況（由ADAS係統分析，圖3中未示出）動態地改變，降壓LED驅動器應當能夠快速運行，使得沒有潛在的電壓/電流過衝損壞LED。如TPS92515HV-Q1等支持並聯FET調光的降壓驅動器是這種係統的最佳選擇。

使用LED設計可以獲得更好的汽車前照明係統。路上行駛車輛的車大燈不僅可以很華麗，而且可以提高道路安全。

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