夜間行車(chē)備受遠(yuǎn)光燈折磨。相信不少人和我一樣，對(duì)夜間會(huì)車(chē)、跟車(chē)時(shí)不切換近光燈這種行為深?lèi)和唇^。夜間遠(yuǎn)光燈和對(duì)向車(chē)輛的直接照射會(huì)使對(duì)向駕駛員陷入短暫致盲狀態(tài)而使速度和距離判斷能力下降，大大增加事故發(fā)生的可能性，正如《流浪地球》里的一句臺(tái)詞“路有千萬(wàn)條、平安第一條、開(kāi)車(chē)不標(biāo)準(zhǔn)、愛(ài)人兩行眼淚”。為了防止大燈對(duì)前方的車(chē)輛或者行人造成麻煩，現(xiàn)在不少車(chē)企都將中高端車(chē)型的中將普通大燈提升到矩陣式LED大燈。

近年來(lái)隨著汽車(chē)的不斷普及，汽車(chē)技術(shù)也在不斷發(fā)展。在車(chē)燈方面也由最開(kāi)始的鹵素?zé)舭l(fā)展為氙氣大燈，再到現(xiàn)在的LED大燈和矩陣式LED大燈。

矩陣式LED大燈工作原理

所謂矩陣式LED大燈是指對(duì)LED光源采用矩陣式分區(qū)管理的大燈。由行車(chē)電腦對(duì)各矩陣LED光源進(jìn)行亮度，開(kāi)啟/關(guān)閉等操作。矩陣式LED前大燈的特點(diǎn)是可以自行開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)光燈，調(diào)整燈光照射范圍，并在一定范圍內(nèi)分別減小亮度。

相較于普通LED車(chē)燈，矩陣式LED車(chē)燈在光源控制方面可精細(xì)到特定指定燈珠，普通LED車(chē)燈僅能控制整個(gè)LED燈珠，其功能性及拓展性都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于矩陣式LED。

矩陣式LED大燈以它靈活多變的操控性可以實(shí)現(xiàn)任何行車(chē)環(huán)境中都能照明而不影響他人。夜晚行車(chē)時(shí)，前方存在行人或者汽車(chē)，照在前方行人或者汽車(chē)矩陣區(qū)域內(nèi)的燈珠會(huì)使照明亮度下降或者熄滅，以免前方汽車(chē)上的駕駛?cè)嘶蛘咝腥耸艿綇?qiáng)光照射出現(xiàn)危險(xiǎn)。

“燈廠”奧迪矩陣式LED大燈

談到車(chē)燈，大家第一個(gè)想到的都會(huì)是奧迪，有網(wǎng)友調(diào)侃道“別的車(chē)企是將燈裝在車(chē)上，奧迪是將車(chē)裝在燈上”，奧迪也被網(wǎng)友戲稱為“燈廠”，以此說(shuō)明奧迪的車(chē)燈技術(shù)有著自己的獨(dú)到之處。

就車(chē)燈而言，奧迪開(kāi)了不少歷史先河。九十年代奧迪首先在汽車(chē)照明中應(yīng)用氙氣燈，引發(fā)車(chē)燈改革熱潮。奧迪于2008年在A8上組裝了LED日行燈，這也是世界上第一款采用LED日行燈進(jìn)行設(shè)計(jì)的汽車(chē)。當(dāng)人們感覺(jué)奧迪對(duì)車(chē)燈的研究已進(jìn)入瓶頸期的時(shí)候，2013年才給奧迪重新裝備矩陣式LED車(chē)燈。

奧迪A8矩陣式LED前大燈有五組LED發(fā)光模塊，每一組模塊中布置有五個(gè)LED燈珠，每一個(gè)LED燈珠都比較獨(dú)立，可以分別進(jìn)行調(diào)光或者開(kāi)，關(guān)。單個(gè)車(chē)燈上共有25個(gè)發(fā)光源，理論上可實(shí)現(xiàn)9.6億種照明形式組合，能夠輕松應(yīng)對(duì)各種行車(chē)場(chǎng)景，提升夜間照明能力。前車(chē)沒(méi)有車(chē)輛和行人時(shí)，車(chē)燈處于完全打開(kāi)狀態(tài)，車(chē)頭攝像探頭或者光傳感器感應(yīng)光束照射行人和車(chē)輛，它會(huì)把發(fā)出這束光的燈珠自動(dòng)熄掉，盡量減小對(duì)其他人視線的影響，并在汽車(chē)超過(guò)行人或者汽車(chē)時(shí)自動(dòng)回復(fù)車(chē)燈完全打開(kāi)。奧迪矩陣式LED車(chē)燈還有路人提醒功能、車(chē)燈和夜視輔助系統(tǒng)互相配合，在發(fā)現(xiàn)前方有人經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮行人相應(yīng)燈珠，并且閃了3次警告行人有車(chē)經(jīng)過(guò)，增加了夜晚的行車(chē)安全。

在這樣一款高性能車(chē)燈后面，矩陣式LED驅(qū)動(dòng)芯片貢獻(xiàn)了一份力量，接下來(lái)就來(lái)詳細(xì)介紹一下多款矩陣式LED芯片在車(chē)燈方面的表現(xiàn)。

NXP雙通道降壓矩陣式LED驅(qū)動(dòng)芯片

NXP的LED驅(qū)動(dòng)芯片具有多功能、恒流、高亮度等特點(diǎn)，并推出了低成本高拓展性的解決方案。在多通道驅(qū)動(dòng)IC中，每個(gè)通道需外接一個(gè)MOSFET，提高散熱性能，實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。目前NXP LED驅(qū)動(dòng)芯片最高可擴(kuò)展至12通道，功率在30W~140W不等，均采用較小的HVQFN32較小的封裝工藝，方便開(kāi)發(fā)工程師布局，減小PCB整體面積。

ASL2416SHN是一款應(yīng)用于矩陣式LED車(chē)燈的雙通道降壓式LED驅(qū)動(dòng)芯片，可為L(zhǎng)ED輸入恒定的直流電源。芯片內(nèi)部集成了一個(gè)SPI接口，該接口用于與外部控制器通信，進(jìn)行交匯溫度監(jiān)測(cè)，通過(guò)SPI接口可分別對(duì)兩個(gè)通道進(jìn)行編程，獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩個(gè)通道，控制輸出電流輸出范圍（精度為5%），讀取電流值，每個(gè)通道均可進(jìn)行單獨(dú)調(diào)光，該芯片在2.5V至70V之間可驅(qū)動(dòng)最多20個(gè)LED獨(dú)立光源，輸出電流在1.5A以上。ASL2416SHN工作溫度在－40℃~125℃，在一般的高溫、雨雪天氣中使用不受影響，輸入電壓在10V至80V之間。該芯片無(wú)論是在短路還是開(kāi)路的狀態(tài)下，都會(huì)進(jìn)行輸出保護(hù)，避免LED燈珠燒毀。

TI高亮度矩陣式LED驅(qū)動(dòng)芯片

汽車(chē)照明技術(shù)快速發(fā)展，TI一直致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新工藝、封裝、電路設(shè)計(jì)技術(shù)，憑借自身優(yōu)勢(shì)，研發(fā)出了多款應(yīng)用于汽車(chē)照明超高功率密度的矩陣式LED驅(qū)動(dòng)芯片，適用于AFS、ADB和高分辨率前照燈系統(tǒng)，可滿足嚴(yán)格的EMC設(shè)計(jì)要求。在通道控制方面，目前已最高拓展至48通道，可實(shí)現(xiàn)更精密的控制系統(tǒng)。

TPS92663A-Q1為6通道高亮度矩陣式LED驅(qū)動(dòng)芯片。芯片內(nèi)集成了六個(gè)旁路開(kāi)關(guān)，每個(gè)三個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)中包含2個(gè)子串，獨(dú)立的子串也可以同時(shí)與單個(gè)或者多個(gè)電流源相連接，旁路開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻小，可以大大降低損耗。當(dāng)芯片驅(qū)動(dòng)一個(gè)指定燈珠的時(shí)候，芯片可以繞過(guò)另一個(gè)燈珠單獨(dú)控制。

TPS92663A-Q1支持多點(diǎn)UART通信接口，最多可同時(shí)支持16個(gè)可尋址設(shè)備。MCU與芯片通過(guò)UART通訊接口相連，完成控制操作。TPS92663A-Q1和TPS92662A-Q1互相兼容，可以整合到同一總線中。TPS92663A-Q1有2個(gè)MUX輸入的ADC,2個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償并測(cè)量分級(jí)值來(lái)完成LED的分級(jí)與編碼。芯片的每一個(gè)脈沖寬度都是可編程的，并且支持10位PWM調(diào)光功能，同時(shí)利用可編程壓擺率能夠有效地減少電磁干擾問(wèn)題。TPS92663A-Q1滿足AEC-Q100的要求，工作溫度范圍為-40°C~125°C，并支持4.5V~60V的寬壓輸入。

ON雙通道矩陣式LED驅(qū)動(dòng)芯片

安森美的LED汽車(chē)前大燈驅(qū)動(dòng)芯片目前已發(fā)展至第三代，其芯片被奧迪、奔馳、寶馬等車(chē)企大廠所廣泛應(yīng)用。NCV78763是一款雙通道、高效、智能的LED驅(qū)動(dòng)芯片，可應(yīng)用于矩陣式LED大燈、日行燈、轉(zhuǎn)向燈等車(chē)輛照明設(shè)備中。該芯片通過(guò)內(nèi)部?jī)蓷l獨(dú)立的通道可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)串聯(lián)燈組，最高驅(qū)動(dòng)電壓為60V。該芯片內(nèi)置了用于系統(tǒng)參數(shù)動(dòng)態(tài)控制的 SPI 接口，通過(guò)SPI接口可對(duì)分別對(duì)兩條輸出通道進(jìn)行編程，根據(jù)需求控制輸出電流和電壓，輸出電流最高位1.9A，恒定電流為1.6A。NCV78763還集成了PWM調(diào)光功能，可有效降低燈光閃爍頻率，避免駕駛員夜間行車(chē)產(chǎn)生視覺(jué)疲勞。