采用安森美产品的高性能汽车矩阵大灯方案

一直以来，车灯伴随着汽车的发展而不断进化，尤其是汽车的智能化趋势之下，车企更为重视消费需求，致力提供智能化、个性化以及更贴心的服务，车灯作为整车中的吸睛部件，被赋予了更多期待。汽车LED前照大灯的创新设计，作为车辆不可或缺的重要组成，性能不仅直接关系到夜间行车安全，更是体现车辆设计水平和品质的重要标志。而软件定义汽车的趋势、汽车以太网的普及，则为车灯域的E/E架构设计提供了新的思路。

汽车LED矩阵大灯模组“标杆”方案

在不久前结束的PCIM Asia上，安森美 (onsemi) 展台展示了由大联大世平集团推出的高性能汽车矩阵大灯方案，采用安森美最新一代Boost-Buck大灯LED驱动器IC NCV78964, 可提供两路最高达60V/1.6A的Buck输出，能驱动LED灯串并支持PWM调光功能。其中，Boost作为稳定的电压源，可保障多颗LED灯串所累加起来的压降需求，而Buck作为稳定的电流源，直接驱动LED发光，由于电流源不受负载电压瞬变的影响，可实现快速的开关切换，在自适应远光灯矩阵/像素灯组中，有非常出色的表现。

据相关负责人介绍，该方案由于具备SPI可编程能力，故灵活度极高，容许扩展设计使用更多LED串，而可替换的LED驱动器模组化设计更是为应用部署提供了灵活的产品选择，例如若单个照明模块要求超过2个LED通道，则可以组合使用多颗NCV78964或NCV78763器件完成，大幅加快设计周期及降低工程间接成本。

LED灯珠控制则采用了安森美像素驱动控制器NCV78343芯片, 专为汽车动态照明应用特别是高电流LED而设计，具备开路、短路与过压诊断保护等功能。每片NCV78343能够实现1-12个灯珠独立亮灭与PWM调光控制, 多片NCV78343可以组合起来实现更多灯珠的独立控制。

矩阵大灯的电机驱动由安森美NCV70517控制，作为一款用于微步进电机驱动器， NCV70517通过I/O引脚和SPI接口与外部微控制器连接，采用专有的PWM算法进行可靠的电流控制，符合汽车电压要求，并具有安全监测功能，如检测到电气错误、欠压或结温升高，芯片会发出警示。

作为一款先进的汽车矩阵大灯LED模组，该方案能够满足汽车行业的最高功能安全标准ASIL-D，这意味着它在复杂驾驶环境下的表现更加可靠，LED驱动芯片NCV78964采用了双相升压(dual phase boost)技术，不仅提高了能源利用效率，还有效降低了电磁干扰(EMI)与电池端电流纹波，使得车辆在运行过程中更加节能且安静，而灵活的E/E参考设计方案，则允许制造商根据自身需求进行定制，确保了产品能够更好地融入各种车型的设计之中，可大幅增强合资及外资汽车品牌的竞争力，是提升汽车照明系统品质的理想选择。

另外，该方案对于大灯ECU功能安全与低功耗需求有完整的设计考量，其中采用的NCV68261是安森美一款带高边驱动的理想二级管控制器，除了提供电池过压、逆电压与逆电流等完善的大灯ECU保护功能外，也可以关闭LED驱动IC以及灯珠控制IC的电源，满足低功耗功能需要。

从ECU到“车灯域”

汽车以太网的无限想象

事实上，汽车的智能化变革除了体现在大灯的炫酷光影外，随着软件定义车辆SDV的趋势日益显著，通过软件来实现车辆的各项功能和服务，这要求车辆内部必须具备高速、稳定的数据传输能力。传统的车载网络如CAN虽然在过去发挥了重要作用，但在数据传输速率和带宽方面已无法满足未来智能汽车的需求，而汽车以太网不仅是连接车辆各部分神经中枢的桥梁，更是推动汽车产业向智能化、网联化转型不可或缺的通信技术支撑。

在PCIM Asia现场，安森美另一款汽车LED方案除了内置LED驱动器NCV78964和像素控制器NCV78343外，更重要的是实现了利用10BASE-T1S对汽车前灯的精确控制。这些组件共同构成了一个高度集成的前灯控制系统，能通过ECU-Light架构实现区域控制，包括每个灯光功能都可以通过图形用户界面(GUI)进行控制，提供了高度灵活的头灯配置，这意味着汽车制造商可以设计出更加个性化和多样化的前灯系统，以满足不同车型和驾驶条件的需求。同时，LED驱动器的诊断信息可以定期读取，确保系统始终保持最佳性能。

汽车以太网10BASE-T1S能够提供更有效的数据吞吐量和更确定的延迟，每个节点都有公平的机会参与通信，为实现车内多个高分辨率显示屏、高级辅助驾驶系统、实时远程诊断等功能提供了坚实的基础。同时，它还能促进车辆内部各个子系统的无缝集成，并支持未来的OTA更新，使车辆在整个生命周期内都能够持续升级和优化。

安森美专家强调道，该方案最大的亮点在于整个汽车大灯系统架构响应并顺应了SDV的趋势，实现了每个节点的汽车以太网化，例如车头灯系统的区域架构上的“最后一公里”。这意味着无论是控制指令还是数据传输，全部都可经非屏蔽双绞线的汽车以太网来实现，确保了从中央处理单元到末端执行器的每一个环节都能高效、可靠地进行数据交换，不仅简化了车内的布线结构，还极大地提升了整体系统的响应速度与协同工作的能力。

毫无疑问，随着技术的不断进步，汽车LED照明不仅变得更加智能，而且在节能环保、提高行车安全性和舒适性等方面发挥着越来越重要的作用，无论是从硬件层面的LED系统驱动设计，还是10BASE-T1S技术与先进汽车E/E架构应用，都在推动着汽车照明技术向着更加高效、智能的方向发展，也让汽车变得更加智慧、更加环保。