采用SoC驅動器來驅動汽車高亮度LED前照燈應用

使用SoC LED驅動器來控制HB LED串所提供的智能及靈活性能驅使在前照燈設計中加進令人興奮的新功能。例如能夠通過饋送GPS信息給SoC驅動器來應用動態光束調整及方向調節，包括公路聚光功能。GPS輸入甚至可以顯示車輛正在哪個國家內駕駛，并因此用于觸發調節近光燈的明暗截止(cut-off)線(方式是將特定LED導通或關閉)，使汽車能夠自動進行夜間安全駕駛配置，而無論這個國家的交通法規規定的是靠左側道路或右側道路行駛。

驅動LED前照燈的系統級挑戰

由于位置貼近發動機艙的中心且集成多串LED來提供遠光燈、近光燈、轉向信號燈及日間行車燈等功能，這表示對于任何LED前照燈模塊驅動器而言，高溫(高達125°C)性能及空間利用率都是前提要求。開關穩壓器能夠滿足溫度規范；但它們欠缺系統集成度，需使用大量外部元器件。諸如安森美半導體NCV786XX系列的SoC器件集成了所需的大多數功能，因而外部元器件數量保持在絕對最少的水平。如果集成驅動器能像NCV786XX這樣支持2個而非1個HB LED串(每串電壓最高60 V)，節省的空間、重量及成本將進一步增多。

除須考慮HB LED相對于氙氣燈或鹵素燈的優勢，也需思及驅動前照燈LED所使用的SoC能效水平這關鍵因素。包含遠光燈、近光燈、日間行車燈、角燈及轉向信號燈的HB LED模塊的總功率需求將在90 W區間，故驅動器(NCV786XX)提供約90%額定能效的重要性非常明顯。而且，LED驅動器的高能效表示產生的熱量更少，故可使用更小的散熱片。這不僅降低總成本，還能夠大幅減輕重量。

使用集成SoC LED驅動器可能會遇到的其它系統級挑戰也很多，而且隨著前照燈單元所含的功能趨向更多，這些挑戰也隨之增多。首當其沖的就是支持脈寬調制(PWM)調光的能力；這就支持使用LED串來提供不止一項功能，例如當使用遙控開鎖(RKE)來開啟車門鎖時，日間行車燈降低光輸出就可以用作所謂的“迎賓”功能。

為了提供穩定可靠的工作，驅動HB LED串時，低紋波及精確的平均電流穩流很重要。像安森美半導體NCV786XX系列的SoC前照燈LED驅動器配合此要求，提供僅15%的額定紋波電流；相比較而言，傳統降壓-升壓型驅動器提供約200%的紋波電流。

對電池及為LED開關和調光提供低電磁輻射，對于提升系統總體可靠性以及將外部濾波元器件數量減至最少（因為這會增加成本、重量及占用珍貴空間）等方面很重要。

在使用單個鹵素或氙氣燈泡來執行近光燈等功能的前照燈設計中，如果燈泡失效，驅動器就能很明顯地感知到。相對而言，如果設計用于執行相同功能的LED串中有1個或2個LED失效，對驅動器就不明顯了，除非對LED串進行仔細的視覺檢查。不僅如此，由于要照亮前面的道路，故LED串有部分LED失效，就會影響到安全。這就是為什么診斷能力是集成SoC LED驅動器重要功能的一項示例。使用軟件藉車身電子控制器能將這類信息通報給驅動器，以快速地鑒別及校正任何問題。

汽車平臺如在有可能的地方實現元器件標準化對于汽車制造商也有好處，因為這可簡化生產規劃，并且采購更大批量的相同元器件相對于每種不同元器件采購一些可能較經濟。像NCV786XX系列的SoC LED驅動器以多種方式來達到此要求。首先，通過為傳統照明電子控制單元(ECU)提供內置接口能力，LED驅動器可以用在指定使用傳統鹵素或氙氣前照燈面而非HB LED的汽車平臺派生型號上。其次，通過借軟件而非硬件來支持LED配置，可以同一款器件的不同派生型號來在整部車的范圍內驅動前照燈應用。最后，提供串行外設接口(SPI)，可選連接外部微控制器及動態控制系統參數。

小結

采用HB LED應用于日間行車燈，為前照燈中的采用作了較低調的起步。提升HB LED技術同時降低價格和相對于氙氣燈及鹵素燈的連串優勢等因素，正在加速HB LED技術應用在新車平臺中。

強固及高能效的SoC驅動器對于成功應用于新設計至關重要，因為這樣的驅動器滿足寬范圍的系統挑戰，集成診斷功能，且因能連接外部微控制器及傳統燈泡ECU而提供設計靈活性。

全功能HB LED前照燈帶來的環保(節省燃油)、安全和便利能為汽車設計人員提供極佳途徑，幫助他們符合客戶的未來需求及將產品差異化。