TI发布五项前沿创新技术,重塑汽车照明

随着中国经济持续增长,中国的汽车产业消费需求巨大,作为关注度较高的细分领域,汽车照明市场持续庞大已经成为一个不争的事实,伴随国内汽车保有量的上升及国家标准的制定和实施,LED照明必然将替代传统氙气、卤素灯等车用照明。作为一家老牌IC厂家,自从五十年代德州仪器的科学家Jack Kilby先生发明了第一片芯片后,TI就一直处于半导体技术最前沿,在汽车照明领域,也是其重点投资方向。

上周,TI针对汽车照明的5大应用场景,发布了一系列的解决方案和创新产品,这些技术以及创新产品正在影响着汽车大灯,尾灯以及内饰照明系统的发展路径。

自适应照明灯

汽车前照灯系统是汽车上重要的主动安全设备之一,传统的前照灯系统存在照明角度限制、照明盲区、光形分布固定和人机交互性差等缺陷,而自适应前照灯系统通过调整前照灯角度和亮度,并判断车速,汽车方向盘角度,天气状况,以及汽车的偏航和倾斜率为驾驶员在夜间和其他恶劣的视觉条件下提供最佳的视觉。在自适应照明方面TI一直走在前面,此次TI带来了三款即将发布的最新产品。

第一款产品:TPS92682-Q1

TPS92682是双通道的LED的controller,最大的特点是灵活,容易配置,支持各种拓扑结构,还可以实现CC或CV输出模式,输入电压范围广,低压接近3伏,高压可能到40伏,这一颗芯片既满足了不同的需求,从技术上提供可靠性、稳定性,从公司运营的角度看也降低了客户运营的复杂性。

第二款产品:TPS92520-Q1

TPS92520-Q1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。这是业内首次把这个技术引入汽车LED照明领域。

第三款产品:TPS9266X-Q1

前两颗芯片塑造了汽车前大灯的前两级,但要真正实现动态控制需要LED的像素级控制,需要控制每一个LED单独的开和关,这样才能够实现关闭确定的某一区域的光,保留其他区域的光继续开启,所以,这款产品叫做LED矩阵管理。

LED前大灯的Matrix管理的每个独立像素的管理做得特别精确,每个像素点还带独立的诊断功能,如果像素点出现问题可以及时报告给ECU,让系统知道你的安全可能受到潜在的威胁,在这基础上TI又将产品继续升级,出了一个百万级像素解决方案,彻底超越了客户的需求,并且解决所有的问题,这就是TI的DLP®技术(Digital light processing)。

数字光源处理技术(Digital light processing):TI用这个技术做了一个产品DMD数字微镜技术(Digital Micro Divice),这个产品本质上就是在小小的硅片上放了百万级数量的小镜子反射光,达到控制光形状的目的,本质上就是投影仪。TI的DLP®5531-Q1就是采用这一技术,0.55英寸数字微镜器件里把光源镜头的高度做到小于40mm,并且把分辨率提升到1万倍以上。

汽车尾灯

传统的尾灯非常简单,主要目的是实现信号功能,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,尾灯也需要增加一些新的特殊功能。

贯穿式的尾灯系统如今成为一个热门话题,但是其难度也相对较大,此前的尾灯每个灯是独立控制的,而如今需要将整个系统互动起来,这就需要更多的像素点,并且能高度灵活地制动画面的单个LED像素,每个像素点能够进行单LED短路检测。

TPS929120-Q1是12通道的LED Drive,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。为了防止MCU跑飞了,灯出现故障等问题,这款芯片集成了非常完整的故障诊断和报错的功能,同时这款芯片还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,可以监控MCU故障信号。

个性化内饰照明

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。TI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。比如坐在副驾驶看书,光线会随着书的移动而移动,让光线追踪书的位置。要实现这样的设计,首先要实现像素化的控制,TI使用了三颗芯片实现这样一个设计,这三颗芯片目前都已量产。

第一颗:LMR33630-Q1

LMR33630-Q1,3A同步降压转换器,功率密度特别大,这个芯片采用了HotRod封装,这种封装的好处是,第一,极大的提高了热效;第二,没有引线减少了EMC、EMI的干扰。此外,这个芯片的功率密度非常大。

第二颗:TLC6C5724-Q1

TLC6C5724-Q1,有24通道,每个通道可以输出50毫安的电流,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,这颗LDO是300毫安的高压超低IQ的LDO,它的电压输入范围是3V到40V,静态电流特别小,只有2.7μA,同时精度特别高,在各种各样过热的情况下,都可以实现1.5的输出精度。

更亮的、定制化的小灯

小灯多数用在汽车外部,它可以带来更多的便利性和舒适性。针对这个系统,TI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。

对于基本的静态符号投影,TI提供的是一颗TPS92613单通道LED驱动,直接连在电池和LED上就可以驱动,并且有一个非常精确的恒流输出,在一个非常小的封装里面满足了客户所有的需求,同时成本上也没有增加。

透明车窗显示

车窗上的投影技术是未来广告行业的的一大增长亮点,要实现这一技术难点,TI又将DLP®技术请来了,DLP®本质上是一个小镜子,什么样的光源都可以反射。所以实现玻璃上清晰的投影,它需要在玻璃上贴一定的膜,以一定波长来投影光源,这样才可以显示非常清晰。

TI的DLP®3034-Q1比市场绝大多数方案都要高端,因为它有一个非常高的光输出效率,提高了日间信息的可视度,同时TI给出了两颗汽车级认证芯片,一颗是0.3英寸DLP®芯片,支持405nm波长照明源,它支持864×480分辨率。另一颗DLP®芯片尺寸是550寸,它的分辨率更高,是1152×576,1.3兆像素点,同时照明光亮度是DLP®3034-Q1组的三倍。

动态的自适应系统前灯系统、动态尾灯系统和个性化内饰照明、还有一些小灯和透明车窗应用、TI的这五大产品技术不但涵盖了业界革命性的创新,而且比如像DLP®芯片这种高技术含量的芯片到目前为止还没有任何其他厂家可以提供。

纵观TI的这几款芯片,每一款都将细节做到极致,不仅满足了客户的实际需求,在一些客户暂时无法看见的应用场景和部分极端情况下,TI的设计都有考虑到。此外TI紧贴客户,给予客户技术支持的力量相当大,客户在使用其产品的时候,会与其一起合作,一起解决芯片或者系统上的技术问题,共同把产品做到最好,所以这也是TI能获得客户信任的秘诀所在。

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