電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）隨著全球汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，尤其是新能源車的興起，汽車顯示系統(tǒng)正在經(jīng)歷一場(chǎng)智能化的技術(shù)革新。隨之而來(lái)的，是車載LCD顯示屏和車載照明系統(tǒng)的迭代，這將讓高性能車規(guī)級(jí)LCD顯示屏PMIC、LED驅(qū)動(dòng)器和LED矩陣控制芯片的需求日益增長(zhǎng)。更為重要的是，汽車智能化也對(duì)多款芯片的技術(shù)規(guī)格、功能安全及可靠性有著更嚴(yán)格的要求。


車載LCD顯示屏PMIC迭代：安全機(jī)制更全面，效率更高

當(dāng)前，受益于新能源汽車智能化發(fā)展，車規(guī)級(jí)LCD顯示屏PMIC（電源管理芯片）市場(chǎng)也持續(xù)增長(zhǎng)。從目前的市場(chǎng)需求來(lái)看，車載PMIC的迭代主要受到兩大方面的影響。

一是汽車內(nèi)部的顯示屏呈現(xiàn)多屏化、大尺寸及高清顯示的趨勢(shì)，包括中控屏、娛樂(lè)屏和儀表盤屏等屏幕的顯示技術(shù)也在持續(xù)升級(jí)，這對(duì)高效能、高可靠性的PMIC提出了更高要求。

二是LCD技術(shù)在車載顯示技術(shù)中仍然占主流地位，特別是有著成本和使用壽命優(yōu)勢(shì)的a-Si LCD還在被廣泛采用。

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Omdia的數(shù)據(jù)顯示，2023年車載顯示市場(chǎng)整體出貨量超過(guò)2.07億片，同比增長(zhǎng)7%。其中中國(guó)大陸面板廠的車載顯示面板出貨量占到一半左右。在市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的背景下，多家芯片廠商入局，推出車規(guī)級(jí)LED 顯示屏PMIC。

今年以來(lái)豪威集團(tuán)發(fā)布了多款車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，今年6月發(fā)布了首款車規(guī)級(jí)LCD顯示屏PMIC---WXD3137Q。根據(jù)官方的介紹，WXD3137Q支持強(qiáng)制PWM(FPWM)或Power saving mode(PSM)。還具備極低的關(guān)斷電流（0.05uA典型值）和靜態(tài)電流（300uA典型值）。

在產(chǎn)品的安全性和可靠性上，WXD3137Q具備UVLO（欠壓鎖定）、OVP（過(guò)壓保護(hù)）、OCP（過(guò)流保護(hù)）和OTP（過(guò)溫保護(hù)）功能。

在應(yīng)用性能上，300uA (Typ.) 靜態(tài)電流提高了能效。豪威集團(tuán)展示了與競(jìng)品在PWM模式下的應(yīng)用情況：在相同測(cè)試條件下，輕載情況下比競(jìng)品提高約10%效率，重載情況下比競(jìng)品提高約6%效率，效率更高。輕載高效模式下，WXD3137Q的紋波約為13mV，競(jìng)品的為48mV，波紋更小，電源輸出更穩(wěn)定。

官方表示，WXD3137Q在車載顯示屏的應(yīng)用上具備靈活性和可靠性，芯片可以為顯示Source芯片供電，也支持為顯示Gate芯片供電，這主要是得益于集成兩路正負(fù)壓電源，支持?jǐn)U展外部?jī)陕?a target="_blank">電荷泵架構(gòu)產(chǎn)生VGH/VGL電源。

除了豪威集團(tuán)，奕斯偉也在今年3月宣布首顆車載LCD顯示屏PMIC——EPA9900量產(chǎn)的消息。

根據(jù)奕斯偉的介紹，EPA9900適用于a-Si、LTPS）、Oxide等多種主流LCD顯示屏，在靈活性、可靠性、轉(zhuǎn)換效率、保護(hù)性能上具備優(yōu)勢(shì)。EPA9900同樣能為顯示Source芯片供電，還能為顯示Gate芯片供電。支持輸出電壓、啟動(dòng)關(guān)斷時(shí)序靈活配置。

在保護(hù)性能方面，EPA9900具備獨(dú)立的OVP（輸出過(guò)壓保護(hù)）、聯(lián)動(dòng)的UVP（欠壓保護(hù)）和SCP（ 短路保護(hù)），具體的表現(xiàn)為：在檢測(cè)到異常時(shí)可以及時(shí)切斷電源，防止短路；在異常負(fù)載時(shí)可以及時(shí)保護(hù)關(guān)斷，并重啟。

在應(yīng)用性能方面，EPA9900與競(jìng)品相比，在使用兩路電源情況下系統(tǒng)效率可提升5%-10%，在使用四路電源情況下，提升超3%的效率。

從兩款車載LCD顯示屏PMIC新品來(lái)看，車規(guī)級(jí)LED 顯示屏PMIC在技術(shù)上朝著高系統(tǒng)集成度、提升效率保護(hù)機(jī)制等方面迭代。但是該類產(chǎn)品還面臨著一定的技術(shù)挑戰(zhàn)，包括開發(fā)過(guò)程中的高技術(shù)壁壘，需要滿足車規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，以及長(zhǎng)導(dǎo)入周期。毫無(wú)疑問(wèn)，芯片廠商在這方面還將持續(xù)加大投入。



車載照明智能化，熱性能、更高效控制LED燈珠成為關(guān)注點(diǎn)

除了車載顯示屏，汽車照明技術(shù)也在經(jīng)歷一場(chǎng)劃時(shí)代的革新。其中，LED照明技術(shù)以其高效能、長(zhǎng)壽命和靈活的設(shè)計(jì)特性逐漸成為汽車照明領(lǐng)域的主流。這些趨勢(shì)不僅推動(dòng)了對(duì)車規(guī)級(jí)LED照明相關(guān)芯片的需求上漲，包括LED驅(qū)動(dòng)器、LED矩陣控制芯片，也促使相關(guān)技術(shù)不斷創(chuàng)新以滿足汽車行業(yè)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。

就在今年5月，納芯微推出車規(guī)級(jí)16/24通道線性LED驅(qū)動(dòng)器NSL21916/24，能用于動(dòng)態(tài)貫穿式尾燈、動(dòng)態(tài)發(fā)光格柵燈和ISD智能交互燈等場(chǎng)景。

納芯微表示，NSL21916/24在熱性能、調(diào)光性能以及診斷保護(hù)功能上具備優(yōu)勢(shì)。

熱性能上采用的是納芯微熱共享技術(shù)，僅依靠輸入端單個(gè)Shunt電阻提升多通道線性LED驅(qū)動(dòng)器件的熱性能，降低線性LED驅(qū)動(dòng)芯片功耗。

納芯微展示了沒(méi)有熱共享技術(shù)和采用熱共享技術(shù)的熱性能實(shí)測(cè)對(duì)比，在10V的情況下，沒(méi)有使用熱共享技術(shù)的IC溫度為82.4℃，采用熱共享技術(shù)后降至64.7℃；6V的情況下，沒(méi)有使用熱共享技術(shù)的IC溫度為45.6℃，采用熱共享技術(shù)后降至41.4℃。

圖源：納芯微

從上述對(duì)比測(cè)試來(lái)看，納芯微熱共享技術(shù)帶來(lái)的熱性能是明顯提升的。此外，NSL21916/24還具備更低的Dropout Voltage，且內(nèi)置8-bit SAR ADC，可調(diào)節(jié)前級(jí)DC/DC輸出電壓。

LED驅(qū)動(dòng)器性能的提升對(duì)LED系統(tǒng)的效率、壽命和可靠性都與溫度密切相關(guān)。LED驅(qū)動(dòng)器在高溫環(huán)境下工作，高溫會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電阻增加，從而增加功耗，轉(zhuǎn)換效率會(huì)降低。對(duì)其電路中的元器件的可靠性也會(huì)帶來(lái)一定影應(yīng)，且溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致LED驅(qū)動(dòng)器的性能不穩(wěn)定，影響照明效果。

因此為了解決熱問(wèn)題，設(shè)計(jì)師在電路設(shè)計(jì)中通常會(huì)加入熱管理元素，如散熱片、熱管和風(fēng)扇等，不過(guò)這些會(huì)導(dǎo)致成本上升，減少了可利用的空間。由此來(lái)看，納芯微的熱共享技術(shù)可以說(shuō)是在很大程度上解決了多個(gè)問(wèn)題。

除了車載顯示屏，車載照明也是朝著智能化的方向發(fā)展。車燈作為汽車重要的組成部分，承擔(dān)著照明和信號(hào)傳遞的基本功能，與此同時(shí)，車燈智能化已成為汽車行業(yè)的一大發(fā)展趨勢(shì)。主要表現(xiàn)在技術(shù)的多樣性，包括LED矩陣式、LCD式、DLP式等，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互；具備迎賓、律動(dòng)式尾燈、投影等多種功能。這也就給LED矩陣控制芯片帶來(lái)增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

極海半導(dǎo)體在今年6月也發(fā)布了用于車燈系統(tǒng)的新品——首款GALT61120汽車前燈LED矩陣控制芯片。GALT61120是一款模擬增強(qiáng)型ASIC芯片，這款新品的亮點(diǎn)在于芯片能夠?qū)崿F(xiàn)像素級(jí)獨(dú)立控制每個(gè)LED燈珠，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的光束控制和動(dòng)態(tài)照明效果，增強(qiáng)了車燈系統(tǒng)的互操作性、駕駛安全。

根據(jù)介紹，GALT61120支持遠(yuǎn)光、近光、圖畫顯示等功能切換和亮度調(diào)節(jié)控制?？瑟?dú)立驅(qū)動(dòng)12路LED或LED串，也可對(duì)4個(gè)子串編程控制，實(shí)現(xiàn)子串組合模式，不僅能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn)不同功能模塊的應(yīng)用拓展，還能最大限度驅(qū)動(dòng)大功率LED燈珠。


在車燈智能化的發(fā)展過(guò)程中，LED矩陣控制芯片的迭代將在一定程度推動(dòng)前照燈系統(tǒng)、高亮度LED矩陣系統(tǒng)、ADB自適應(yīng)車燈系統(tǒng)等智能車燈照明系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)新。