安森美半导体汽车前照灯和尾灯典型应用方案

随着汽车工业的发展，越来越先进的照明技术在汽车上正得到更多应用。其中，发光二极管(LED)照明具有卤素灯和氙气灯无法比拟的优点，如寿命长、响应时间快、节能环保等，加快了在汽车照明中大量采用的步伐。

安森美半导体身为应用于高能效电子产品的首要高性能硅方案供应商，以先进半导体技术为依托，持续致力于汽车前照灯、仪表盘背光、内部照明、车门照明及尾灯等汽车照明应用提供包括标准及定制产品在内的丰富方案，如步进电机驱动器、LED驱动器、氙气灯驱动器、卤素灯驱动器、LED背光驱动器等；尤其是在前照灯调整和偏转用氙气灯驱动专用集成电路(ASIC)和成为事实标准的步进驱动器方面领先市场。

汽车前照灯发展趋势

目前路上行大多数汽车配备的前照灯仍为卤素灯，主要提供远光灯和近光灯(HB)功能。其中，近光灯的典型功耗为55 W，光输出约为1,000流明。相比较而言，推出已有10多年的高强度气体放电灯(HID)技术的功耗为35 W，光输出约为3,500流明。由于HID灯发光强度高，有令对向接近汽车驾驶员眩目的风险，出于安全考虑，一些国家要求近光灯带有水平位置自动调节功能，并附带高压清洗装置。随着时间的推移，越来越多HID灯将会把远光灯功能融入到双氙气灯方案中。

由于节能方面的要求日趋严苛，虽然卤素技术仍在用于前照灯照明，汽车设计越来越多地转向了LED照明。LED照明可提供增强的造型选择，实现“即时”照明，允许从0％到100％功率的亮度控制。

汽车前照灯应用的另一个重要趋势，就是自适应前照灯系统(AFS)提供光束偏转功能以优化弯道照明，以及自适应前照灯(ADB)以根据实际环境实时调整光束。步进电机则为AFS和ADB提供控制功能。

安森美半导体为汽车前照灯照明应用提供宽广阵容的产品，从一般灯泡驱动器方案到步进驱动器、LED驱动器和氙灯驱动器等，不一而足。

图1：安森美半导体汽车前照灯方案(见深绿色背景框)

安森美半导体LED前照灯方案示例

1)前照灯调整和偏转

安森美半导体的AMIS-30623单芯片微步进电机驱动器适用于前照灯的水平调整和偏转控制。它集成了控制器和LIN接口，用LIN主机实现远程连接的专用机电一体化解决方案设计。该器件通过总线接收位置调整指令，随后驱动电机线圈到所需的位置，利用电流、速度、加速度和减速配置参数。AMIS-30623还还可检测电机停转状态。

图2：AMIS-30623前照灯水平调整和偏转电路

安森美半导体还有另外两款器件也可以用于上述应用，NCV70521和NCV70522均为单芯片微步进电机驱动器，带有电流转换表和SPI接口。NCV70522还包括嵌入式5 V稳压器和看门狗复位功能。该器件可作为外设驱动器，接受来自微控制器的“下一步微步”指令，并使电机线圈电流与所需速度同步。集成的SPI总线允许参数设置和诊断反馈。

图3：NCV70522单芯片微步进电机驱动器

2)高级LED前照灯电源镇流器及双LED驱动器

安森美半导体的NCV78663单芯片、智能前照灯LED驱动器可实现远光灯、近光灯、日间行车灯、示廓灯、弯道辅助照明灯、转向指示灯、及雾灯的单芯片控制。NCV78663集成了数字调光、SPI可编程设置和内置诊断，提供了一个集成的、高能效集成型前照灯控制解决方案。

图4：NCV78663前照灯电源镇流器

汽车尾灯应用趋势及安森美半导体LED尾灯方案

1.基于NCP7680的组合尾灯方案

目前，汽车组合尾灯(RCL)越来越多地采用LED灯体组，不仅外形美观、光效高，更有助于后车清晰地看到前车的行驶状态。

设计人员可以采用安森美半导体的NCV7680来设计LED组合尾灯。为了支持LED串常见的汽车组合尾灯(RCL)配置，NCV7680提供了八路匹配输出来驱动各串LED，且采用1颗电阻来设定电流。单独的LED串驱动可确保LED串之间相等的电流分配。

NCV7680可以作为一个独立器件，也可以作为配合复杂系统的额外支持电路。结合升压控制器运行时，额外LED可连接为一个LED串。其典型应用包括组合尾灯、日间行车灯(DRL)、雾灯、中央高位刹车灯(CHMSL)阵列、转向指示灯和其他外部调制应用、液晶显示器(LCD)背光等。

图5：NCV7680组合尾灯线性电流稳流和控制器

2.基于恒流稳流器(CCR)的LED中央高位刹车灯方案

安森美半导体运用专利自偏置晶体管(SBT)技术开发出了NSI45系列CCR(参见图2)。这系列CCR包含双端固定输出和三端可调节输出两种类型，电流等级涵盖10至180 mA。其中三端可调节输出CCR包括电流30至80 mA(SOT-223)及60至150 mA(DPAK)等不同选择，能够用于满足特定电流设置要求。

CCR易于设计，适合高边(High-side)及低边(Low-side)应用；既能用单个CCR驱动1串或多串LED，也能并联多个CCR驱动一串或多串LED。