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自适应前照灯系统是汽车头灯发展的趋势之一
发布时间:2020-08-20 07:11    作者:东北刨幺游戏下载   

  )在深圳举办了“德州仪器汽车照明媒体沟通会”。会上,产品经理龚松先生围绕自适应大灯系统、动态尾灯、个性化内饰照明、透明车窗显示及更亮的定制化小灯等五个照明应用场景介绍了TI最新的半导体技术及解决方案。

  自适应前照灯系统是汽车头灯发展的趋势之一,主要是为了减少眩光,改善驾驶员的视野。

  龚松先生表示,自适应前灯系统使用大功率LED作为光源,需要大功率LED驱动器来调节电流,从而达到所需亮度,而开关LED驱动器必须用于实现高效率,并实现用于热管理的两级功率处理拓扑。

  针对自适应前照灯系统,TI推出了相应的解决方案,包括TPS92682-Q1控制器、TPS92520-Q1驱动器、TPS9266X-Q1 LED矩阵管理器。这三款产品皆通过了汽车Q100质量体系认证。

  其中,TPS92682-Q1最大的特点是灵活性,且易于配置,支持多种电压和电流调节拓扑,是一种带有 SPI通信接口的双通道峰值电流模式控制器。通过编程,该器件可在恒压 (CV) 或恒流 (CC) 模式下运行。同时,该产品还整合了高级 SPI 可编程诊断和故障保护功能。

  TPS92520-Q1则以小巧的解决方案尺寸提供了高功率密度,可用于降压电流调节器的第二级,是业界首款具有SPI的单片双路同步降压LED驱动器,其具有2.2 MHz的开关频率,裸露顶侧焊盘使其具有更强的热性能。

  TPS9266X-Q1是一个LED矩阵管理器(LMM系列),能够实现自适应前照灯系统的像素级控制,具有多达372个具有诊断功能的独立可控像素。

  据了解,DLP®基于 DMD 数字微镜技术(DigitalMiromirror Device),是目前投影设备主流技术,也成为了多像素智慧大灯光源系统的可选技术路线,具备高精度和高分辨率投影效果,像素数量更具优势。

  龚松先生表示,基于TI DLP®技术的大灯不仅可实现对大灯光束形状的高分辨率调节,还启用符号投影来协助驾驶员,这些符号可与驾驶员以及路上其他人员通信。

  DLP5531-Q1芯片组适用于汽车行业标准,最终镜头高度小于40 mm,让汽车制造商能够在保持出色外观的同时提高技术性能。

  TIDA-080007是一款DLP®汽车前照灯参考设计,与现有的自适应远光灯技术相比,分辨率提高了10,000倍以上。

  TIDA-020026是实现自适应前照灯和动态前照灯调平的步进电机驱动器参考设计,用于调节光源位置,能够应用在上/下坡等一些特殊的场景中。

  目前,市场上已经有部分LED厂商开始使用TI的芯片来实现DLP®大灯方案。

  龚松先生表示,TI与全球各地许多车厂开展了紧密合作,不仅提供芯片,还提供光学参考设计,使得整个产品尺寸可以进入前灯或者其他小领域的照明环境,因此拓展了无限的可能。

  正因如此,车厂使用DLP®技术的门槛不高。他们可以在TI提供的参考设计的基础上进行其他设计,通过DLP®技术定制光照效果,凸显差异化价值。

  目前,TI 部分DLP®相关产品已经量产,如:通过Q100认证的DMD模块已量产出货。另外,TI也在研发新产品,针对不同模块提供不同的解决方案。

  光源方面,LED和激光均可作为DLP®系统的光源。LED+DMD的优势在于技术比较成熟,亮度、效率等各主要参数也足够好。激光+DMD的优势则在于其光机出光孔可以做得非常小,一方面可以减少系统体积,另一方面小出光口本身也是独特的设计优势。

  关于LED和激光光源的优缺点,龚松先生认为,从理论上看,激光的光效高于LED的光效。从实用角度上看,LED技术较成熟,因此非常容易获得。目前,已有多家厂商提供车规级LED产品,而车规级激光产品可能暂时还没有上市。此外,激光发射器还面临尺寸和成本的问题。

  随着环保意识的增强以及LED技术的成熟,尾灯设计方面迎来了新改革,越来越多车厂导入LED光源,以LED灯替换传统白炽灯。同时,鉴于目前尚未有针对尾灯造型和设计的明确法规要求,许多车厂开始通过多样化的尾灯设计来提升车辆的配置和特色,如流水转向和个性化迎宾等动态效果。

  TI认为,可靠的尾灯动画已成为现实。该公司推出了TPS929120-Q1驱动器和TIDA-020029驱动模块参考设计。

  TPS929120-Q1是12通道的线性LED驱动器,具有每通道独立的12-bit PWM调光功能,可以实现复杂而细腻的动画效果。同时,此产品能够实现远程通信,具备可编程的故障保护功能和集成的器,故障,提高系统安全性。

  TIDA-020029是汽车车灯的数字接口LED驱动模块参考设计。此设计能够驱动48个LED(每个通道两个),它包括两个连接到同一通信总线 LED驱动器简化的连接器接口,可对带收发器的任何MCU控制板进行评估。

  当下市场上除了LED方案以外,也有部分厂商采用OLED和Mini LED光源来实现动态尾灯设计。

  值得注意的是,TI的TPS929120-Q1是业界唯一一个支持OLED驱动的产品,采用高编模式的驱动器。对于OLED和Mini LED的应用趋势,龚松先生指出,目前已有一些车型采用了OLED光源,但大部分相关产品均处于实验性阶段。

  据LEDinside了解,今年,海拉推出了OLED尾灯产品,并且已应用到奥迪A8当中。而Mini LED在汽车照明领域暂时还未投入实际应用,现有的Mini LED尾灯产品仍为展示品。

  除了车外照明以外,车内照明也逐渐朝向个性化发展,提升舒适度的同时满足更多通信互动需求,如氛围灯、阅读灯、车内显示面板、透明车窗显示等。

  个性化内饰照明方面,TI提供了TIDA-020012参考设计,此产品是高像素LED矩阵驱动模块,其高 像 素 数 量 可 直 接 驱 动 30 个LED ,也可以采用多路复用驱动150个LED。

  透明车窗显示方面,TI采用了DLP®技术,可在汽车停车时在车窗上投射信息,并在汽车行驶时保持车窗视野清晰。这种DLP®投影仪与专门的屏幕技术相结合,还可在车窗上显示宣传广告。

  龚松先生表示,目前有多种类型的屏幕技术可以实现透明车窗显示,而对于其中许多技术而言,DLP®投影仪天然适合照亮屏幕。一种技术是由DLP®投影仪内部的405 nm光激发的嵌入在车窗内的发光磷光体薄膜。而TI的DLP3034-Q1和DLP5534-Q1均支持基于405 nm的照明源。

  其中,DLP3034-Q1主要针对透明窗口显示应用。该芯片组可与光学投影系统中的 405nm 照明源(例如 LED 或激光)配合使用,从而在嵌入放射性荧光膜的窗口上投影。

  DLP5534-Q1是DLP®汽车0.55英寸405nm数字微镜器件,具有用于汽车显示应用的1.3兆像素DMD和底部照明的0.55英寸微镜阵列,支持1152x576输入分辨率,与LED或激光照明兼容,其亮度是DLP3034-Q1芯片组的3倍,能够有效提高车窗显示的可视性。

  同样采用DLP®技术的还有TI的外饰灯解决方案。TI使用DLP®技术帮助汽车制造商实现动态地面投影,通过定制的图形和颜色改善出入汽车时的照明。该技术可动态更改投影位置和投影内容。此功能可在驾驶员入车之前向他们传达信息,警告汽车周围的人员,或为汽车制造商提供品牌推广机会。

  龚松先生表示,对于基本的静态符号投影,可通过TPS92613-Q1驱动器来实现。此器件是4.5V至40V单通道线性LED驱动器,恒流驱动,显示清晰图片的同时易于部署,是一个高度集成的解决方案。

  对于高端的动态地面投影来说,则可以通过TI 的DLP®技术来实现。TI 的DLP®技术能提供紧凑的设计,易于在车辆周边进行集成。还能提供动态全彩图像的投影,支持所有LED和激光光源,具有可定制和可更新的系统,满足客户的设计需求。

  在汽车照明领域,TI表示会继续投资DLP®技术,紧跟时代潮流,推出满足各种需求的汽车内外照明应用产品及解决方案。

  就目前汽车照明市场的发展现状来看,LED渗透率不断提升,产品智能化和多元化趋势越来越明显。根据LEDinside「2019 全球车用 LED 区域市场分析报告」,车用LED产值及数量在未来几年仍将保持成长态势,预计2019年全球车用LED产值为31.7亿美元。

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