智能汽车照明正不断演进，转向基于LED的方案，提高道路安全性，实现节能3到5倍，增强使用者真实的体验，且创新的车灯造型设计以及可靠性的提升，还不断拓宽汽车照明的新境界。（onsemi）关注汽车领域的趋势发展，不断推出创新的智能电源和智能感知技术，以确保道路安全，也是汽车照明领域的开拓者和引领者。本文聚焦汽车外部照明的系统级应用和安森美相关设计的

  前照灯包括近光灯、远光灯、日行灯、示宽灯、转向灯和雾灯。由于系统总功率非常大，而且集成了很多功能，需要更加多的散热，设计相对复杂，因此，一般会把前照灯的LED驱动电路单独做成一个模块，有助于加快研发周期，平台化项目管理，可灵活用于多种车辆结构和灯组造型。高级LED驱动模块可最优化前大灯性能，能为单个LED灯珠或多个LED灯串供电，可编程，以实现对各类汽车灯光的控制，最小化电能消耗，含安全诊断功能和车载网络（IVN）。

  安森美的LED驱动模块具备更高的集成度和可靠性，平台化设计提供扩展性和灵活性，适用于各种前照灯设计，智能的功能分区有助于减少相关成本，还实现独特的前向照明效果，减少碳排放，有助于电动车增加续航。如图1是一个前照灯系统中LED驱动电路的框图，这6通道LED模块可驱动多组LED灯串，对应远光灯、近光灯、柱形灯、角灯、转向灯等，含LED驱动芯片、步进电机驱动芯片、各种传感器接口、电源及电源管理芯片、接口保护芯片、车联网芯片SBC和单片机等，是个可自主工作的小系统。

  安森美的单通道LED驱动器系统单芯片（SoC），集成了车灯所需要的安全与控制功能，比传统方案简化了外围器件，优化了电路的设计，可使设计人员快速完成产品设计，非常适用于设计单一功能的LED车灯。

  安森美已开发了4代SPI－LED驱动产品。第2代是Boost－Buck芯片NCV78763，第3代有多通道的Buck芯片NCV78723和多相Boost芯片NCV78702、NCV78703，最高输出电压达60 V，是目前市面上同类型产品中电压输出能力最高的，第3．5代是多通道同步整流Buck芯片NCV78825，驱动电流能力可达3 A，也是目前市面上同类型产品中电流驱动能力最大的。第3代以后的产品适用于3组以上的LED灯串。

  如果采用两颗NCV78763 ，可驱动4个不同的LED灯串，将两个Boost并联，可输出更大功率，但这只是一种简单的功率加成，对于驱动更大功率的LED灯组，推荐采用多相交替工作的Boost芯片。在实际应用中，一颗NCV78702／NCV78703可配合多颗NCV78723，可驱动4到12个不一样的功率的LED灯串，全方面覆盖远光、近光、柱形、转向、角灯、雾灯等功能。

  在此基础上，若再加上采用同步整流Buck技术的NCV78825，可驱动更大功率的LED灯珠，提升系统能效，减少发热。

  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。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（ADB）矩阵／像素灯组中，有很出色的表现。这种架构还有利于平台化的设计，可任意搭配4到12组LED灯串，高度集成可减少外围器件数和物料单（BOM）成本，SPI通信和诊断功能提高设计安全性。

  矩阵／像素灯组是一种汽车先进前照明系统，可增强前向的照明视觉，不仅服务于驾驶员，也适用于周围的交通环境如防眩光、随动转向、照亮障碍物、行人规避等。光束中的单个像素可受控打开／关闭，其中的像素是指LED阵列中的一颗LED灯珠，每个像素都有一个光束照亮的区域。光束智能照射可适配驾驶意图和交通环境，提高安全性。模块化设计可适配任何架构。

  高级矩阵／像素灯组在多种驾驶场景中使前大灯功能最优化，包括照射更长距离，转弯时光束可切换，同时更清晰地照亮道路中的行人与障碍物，最好能够降低对向车辆产生的眩光，可根据自身的需求控制单颗LED像素的开关，且包含安全诊断和车联网等功能。图4是安森美的像素／矩阵灯组应用框图的一个例子，由4个LED灯串组成。

  在像素灯控制芯片中，集成了12个旁路开关，每个旁路开关都可独立控制，我们将每3个旁路开关设定为一组，从而形成4组连接结构，从而灵活地匹配不同的功能模块如远光、近光、转向、日行、格栅、造型灯等。因为不同的LED灯板模块的驱动电流可能是不同的，这可扩展像素控制芯片的应用场景，不仅仅局限于由远近光组成的矩阵／像素灯应用，还可实现多组开关的并联，使得开关所能承受的电流成倍地增加，以驱动更大功率的LED灯珠。

  在广泛的车灯中，LED灯组有两种驱动：串联型和并联型。上文介绍的矩阵／像素LED灯组是串联型结构。当LED灯珠的额定工作电流大于300 mA时，一般选择串联型结构，这种结构的缺点是压降大。安森美的LED驱动芯片拥有最高可升压至60 V 的Boost控制器，Buck芯片则负责控制整个灯串稳定的电流输出，因此安森美的采用Boost－Buck电源结构的LED驱动是这种串联型LED灯串的理想方案，同时安森美的像素灯控制芯片NCV78247和NCV78343也完美地匹配这种串联型的LED灯组。NCV78247集成了12个矩阵开关，每个开关的过电流能力是1 A，含SPI接口。NCV78343也集成了12个矩阵开关，每个开关的过电流能力提升到1．4 A，含UART接口，不但可用于由远近光组成的矩阵灯组，也适用于具有动画效果的转向灯、日行灯、格栅灯、造型灯等场景。

  当LED灯珠额定工作电流小于100 mA时，一般选择并联型驱动，这种结构的LED灯串总的额定工作电流将会是所有灯串的累加，由于采用并联结构，所以每路压降都保持相同。因此，它不需要Boost升压电路，在输入端匹配一个Buck 转换器来稳定总输入电压，然后采用多路线性恒流源来负责LED的稳定驱动电流。安森美提供对应的NCV7685。

  这类灯属于信号灯，用于提醒周围车辆和行人，本车即将要发生的驾驶意图，包括转弯、刹车、驻车等，同时车身上的各种造型也可作为汽车身份的一种标识，工作电流一般小于100 mA。车后组合灯有这些高阶功能：增强型停车灯、尾灯、转向灯是动态的分段式灯光信号，创新的车灯造型可实现以光束打造品牌、迎宾、动画等效果，可驱动单串、多串LED灯珠，更高能效，更少损耗，并含安全诊断功能。安森美提供单通道和多通道LED线所示，单通道预驱动芯片有NCV7691／92，多通道预驱动芯片有NCV7693，多通道直接驱动芯片有专用于刹车、停车的NCV7683，以及带I2C接口的NCV7685。

  ，提供稳定的线路LED灯串，所以可组合成动态的开关效果。NCV7683和NCV7685是8通道线性电流源，集成功率开关，每个通道的电流驱动能力分别是100 mA和60 mA。NCV7685有两种工作模式：标准模式下，通过外围电路设置芯片的各项参数，无需单片机介入，但只能进行简单的开关操作；I2C模式下，单片机通过I2C接口配置芯片的各项参数，可实现多样的LED灯串动画效果。

  这是在简单车灯应用中的高性价比方案，设计人员可根据下表的关键参数为应用匹配最适合的器件。这些LED恒流调节器在宽电压范围内提供恒定的电流，以此来实现恒定的亮度。高温条件下，负温系数可保护LED。

  汽车外部照明为逐步提升使用者真实的体验和安全开辟了道路，品牌等效和造型日益多样的选择，及可靠性的提升，都在不断拓宽汽车外部照明的新境界。安森美针对前照灯、矩阵／像素灯、车后组合灯都提供对应的半导体方案，具备高能效、高集成度、高可靠性，且平台化设计实现扩展性和灵活性，助力设计人员创新并简化和加快开发。安森美的智能电源配以智能感知技术，为提升道路安全铺平道路。