汽车前照灯应用的开关式LED驱动器 - 1.2智慧头灯

欢迎大家继续收看这一段的视频

我们在这一段视频继续 讨论汽车前照灯的一些产品

和应用 在上一个视频 我们讨论了

传统的汽车前照灯的一些产品

就是在于单机的架构上面 做远光灯 近光灯

[听不清] 位置灯 转向灯

和雾灯的一些基本应用

市场也陆续发展 欧洲和国内的车厂

都有开发以LED矩阵为基准的一个

智慧型头灯的应用

智慧型头灯对道路的安全的提高方面

有很好的表现 德州仪器

有适应的方案 做LED矩阵的控制

用来实现智慧头灯的一个功能

刚刚我提到 智慧型的头灯

对道路安全的方面有所提高

举个例子 我有一台车正在开动的时候

我把远光灯打开

路面上就有的远光灯照得很亮

可是这个亮度也会 影响到对面车的司机

和前面的那台车的司机的视野

举个例子 我的亮度很高 在对头线的司机

一看的时候 只能看到这个光源 看不到

它其他道路上的一个视野

另外 我们前面那台车 当司机他要看

后视镜的时候 他只会看到我的 车上远光灯的一个光源

而并不能完全看到他车 后面的路面的一个状况

智慧型头灯 能配合ADAS的一个摄像头

当这摄像头感应到 对面线有车开动的时候

或者车子前面还有 一台车在开动的时候

它能智慧地选择头灯上面的LED

到底要亮还是要灭

选择性的把一部分的LED调低亮度

甚至关断 照出来的一个光源

并不会影响对面线司机 或者前面司机的视野

就好像隔壁这个图你看到的一模一样

用LED矩阵来做智慧型的头灯

还有另外一个好处 就在于 有些欧洲国家的法律规定了

在城市的驾驶模式和 高速公路的驾驶模式

它需要做一个不同光源的处理

在城市里 需要照到比较宽一点

但不需要太远 而在高速公路上

需要照的远 但不需要那么宽

用LED矩阵来做这个处理

你只需要改变个别LED的亮度

而不需要用一个马达 来改变光源的方向

或者是位置 以LED 矩阵做智慧型的头灯

大大提高了智慧型头灯的可靠度

和精准度

那么一个以LED矩阵为 基准的智慧型头灯

它有哪几个部分呢 它会有两个部分的

第一个当然是恒流源的部分

用电流给LED点亮的一个恒流源

第二个部分就是矩阵的一个控制器

矩阵的控制器会以 [听不清]的一个形式

挂在每一颗LED的上面

通过单片机 用数字的通讯接口

控制每一颗LED的亮面

和亮度 因为每颗 LED都接入了芯片里头

所以芯片 能够做一个 错误的报告和处理

现在让我们看一看

LED矩阵的控制器有哪几个元素

第一个 它能够支持一个偏高的电压

从而支持一整串10到12颗LED

一块工作的一个状况

同时也需要考虑到 芯片的散热的一个能力

举个例子 我们把12颗LED串在一起用

可是有一刻我的11个LED都要灭掉的

所以在这个情况下 所有电流 都是在芯片上面跑

那我芯片上跑这样的一个电流的话

就会有一个发烫的状况 芯片的散热能力

决定了你这一串LED 能使用的电流大小

另外 我们也需要有 一个数字的串接口

从而跟单片机连接在一起

用来控制每一颗LED的亮面和亮暗度

因为每颗LED都接在芯片上面

如果芯片有简单的LED开路保护

和LED的短路一个错误报告

这样方便了 智慧型头灯的一个错误诊断

德州仪器在2014年 开发了第一代的LED矩阵的控制器

TPS92661

我们在去年的年中 又开发了第二代的芯片 TPS92662

我们一起来看一下 TPS92662如何方便了客户

在智慧头灯的一个设计

TPS92662内置了12个MOS管

用来独立控制每颗LED的亮度

TPS92662内置了 10个位源的PWM的产生器

TPS92662 使用UR 作为一个数字的串口

能够总共支持31颗TPS92662

在一个UR串口上面运作

我们来看一下以 TPS92662建立起来的LED矩阵

能够做什么样子的一个组合

第一个组合 就是最下面这里显示出来

可以把12个单颗LED

直接连接在TPS92662上面

或者每一串LED的颗目少一点

可能是三颗或者六颗

可是它需要不同的恒流源 不同电流

来做不同的亮度

TPS92662也允许 客户最多接4个不同的恒流源

然后每个恒流源能做不同的 3颗LED串在一起的

一个应用

又或者 客户可能需要很少颗数的LED

可是还需要每颗LED跑很大的电流

而且有独立的调光的动作

TPS92662允许客户把

内部的MOS管并行起来

做一个大电流的应用

最后 TPS96226允许 客户在一连串的LED上面

用超过3伏的LED

放在一个channel上面

刚才我们看了矩阵的LED的控制器

有什么样的特性

后面这个部分 我想跟大家讨论一下

在LED矩阵的控制器上面

我们如何选择一个适应的恒流源

去输出一个电流

驱动我们的LED

大家重新看一下这个框图

这个部分是LED的控制器 和LED放在一起的

演示 每串LED

需要一个恒流源

大家也知道 其实 我们的矩阵的LED的控制器

实际上是一个动态的负载

它的LED的亮面 随着环境改变而改变的

所以 我们需要一个特别的恒流源

做一个能支持动态负载的应用

我们建议客户用先升后降的处理方式

去做恒流源的一个输出

为什么这样说 因为先升后降有一个好处

就是升压的部分把 电池电压的变化处理掉

恒流源这一部分 就不需要顾及

电池电压的一个变化

然后很方便的直接用一个 迟滞性的降压功能

去输出一个恒定的电流 给一个动态的LED负载

我们建议客户用迟滞性的控制

来做一个恒流源输出

给动态的负载 原因是

迟滞性的控制它不会 导致电流过充的问题

相反 如果有传统的模式去做一个

恒流源的输出的话

它因为需要一个补偿的电路

而这个补偿它的时序有一个延迟

很容易导致有过充的电流出现

这些过充的电流在过高的时候

很容易造成LED的损坏

德州仪器也有 两颗迟滞性的降压恒流

LED驱动器

让客户去选择

第一颗是TPS92515

它是一颗迟滞性的降压恒流输出芯片

内置了N类的一个MOS管

最大的电流输出能支持到两个安培

另外一颗要介绍的是TPS92518

它是一颗双路的控制器

外接两个N类的MOS管

就可以把它变成双路的 迟滞性降压的恒流输出

TPS92518

还有一个SPI的数字串口

客户可以用单片机动态调整

LED的输出电流

和降压芯片的操作频率

这里表列了TPS92518和 TPS92515的差别

TPS92515是内置了N类的MOS管

而TPS92518是一个控制器

它需要外接N类的MOS管

TPS92518

是双路的控制器

而TPS92515是单路的芯片

TPS92518

能通过单片机以SPI的串口

来做电流和操作频率的设定

而TPS92515

是用模拟的方式 通过被动的器件

或者电压做电流输出

或者是频率的设定

欢迎大家继续收看这一段的视频

我们在这一段视频继续 讨论汽车前照灯的一些产品

和应用 在上一个视频 我们讨论了

传统的汽车前照灯的一些产品

就是在于单机的架构上面 做远光灯 近光灯

[听不清] 位置灯 转向灯

和雾灯的一些基本应用

市场也陆续发展 欧洲和国内的车厂

都有开发以LED矩阵为基准的一个

智慧型头灯的应用

智慧型头灯对道路的安全的提高方面

有很好的表现 德州仪器

有适应的方案 做LED矩阵的控制

用来实现智慧头灯的一个功能

刚刚我提到 智慧型的头灯

对道路安全的方面有所提高

举个例子 我有一台车正在开动的时候

我把远光灯打开

路面上就有的远光灯照得很亮

可是这个亮度也会 影响到对面车的司机

和前面的那台车的司机的视野

举个例子 我的亮度很高 在对头线的司机

一看的时候 只能看到这个光源 看不到

它其他道路上的一个视野

另外 我们前面那台车 当司机他要看

后视镜的时候 他只会看到我的 车上远光灯的一个光源

而并不能完全看到他车 后面的路面的一个状况

智慧型头灯 能配合ADAS的一个摄像头

当这摄像头感应到 对面线有车开动的时候

或者车子前面还有 一台车在开动的时候

它能智慧地选择头灯上面的LED

到底要亮还是要灭

选择性的把一部分的LED调低亮度

甚至关断 照出来的一个光源

并不会影响对面线司机 或者前面司机的视野

就好像隔壁这个图你看到的一模一样

用LED矩阵来做智慧型的头灯

还有另外一个好处 就在于 有些欧洲国家的法律规定了

在城市的驾驶模式和 高速公路的驾驶模式

它需要做一个不同光源的处理

在城市里 需要照到比较宽一点

但不需要太远 而在高速公路上

需要照的远 但不需要那么宽

用LED矩阵来做这个处理

你只需要改变个别LED的亮度

而不需要用一个马达 来改变光源的方向

或者是位置 以LED 矩阵做智慧型的头灯

大大提高了智慧型头灯的可靠度

和精准度

那么一个以LED矩阵为 基准的智慧型头灯

它有哪几个部分呢 它会有两个部分的

第一个当然是恒流源的部分

用电流给LED点亮的一个恒流源

第二个部分就是矩阵的一个控制器

矩阵的控制器会以 [听不清]的一个形式

挂在每一颗LED的上面

通过单片机 用数字的通讯接口

控制每一颗LED的亮面

和亮度 因为每颗 LED都接入了芯片里头

所以芯片 能够做一个 错误的报告和处理

现在让我们看一看

LED矩阵的控制器有哪几个元素

第一个 它能够支持一个偏高的电压

从而支持一整串10到12颗LED

一块工作的一个状况

同时也需要考虑到 芯片的散热的一个能力

举个例子 我们把12颗LED串在一起用

可是有一刻我的11个LED都要灭掉的

所以在这个情况下 所有电流 都是在芯片上面跑

那我芯片上跑这样的一个电流的话

就会有一个发烫的状况 芯片的散热能力

决定了你这一串LED 能使用的电流大小

另外 我们也需要有 一个数字的串接口

从而跟单片机连接在一起

用来控制每一颗LED的亮面和亮暗度

因为每颗LED都接在芯片上面

如果芯片有简单的LED开路保护

和LED的短路一个错误报告

这样方便了 智慧型头灯的一个错误诊断

德州仪器在2014年 开发了第一代的LED矩阵的控制器

TPS92661

我们在去年的年中 又开发了第二代的芯片 TPS92662

我们一起来看一下 TPS92662如何方便了客户

在智慧头灯的一个设计

TPS92662内置了12个MOS管

用来独立控制每颗LED的亮度

TPS92662内置了 10个位源的PWM的产生器

TPS92662 使用UR 作为一个数字的串口

能够总共支持31颗TPS92662

在一个UR串口上面运作

我们来看一下以 TPS92662建立起来的LED矩阵

能够做什么样子的一个组合

第一个组合 就是最下面这里显示出来

可以把12个单颗LED

直接连接在TPS92662上面

或者每一串LED的颗目少一点

可能是三颗或者六颗

可是它需要不同的恒流源 不同电流

来做不同的亮度

TPS92662也允许 客户最多接4个不同的恒流源

然后每个恒流源能做不同的 3颗LED串在一起的

一个应用

又或者 客户可能需要很少颗数的LED

可是还需要每颗LED跑很大的电流

而且有独立的调光的动作

TPS92662允许客户把

内部的MOS管并行起来

做一个大电流的应用

最后 TPS96226允许 客户在一连串的LED上面

用超过3伏的LED

放在一个channel上面

刚才我们看了矩阵的LED的控制器

有什么样的特性

后面这个部分 我想跟大家讨论一下

在LED矩阵的控制器上面

我们如何选择一个适应的恒流源

去输出一个电流

驱动我们的LED

大家重新看一下这个框图

这个部分是LED的控制器 和LED放在一起的

演示 每串LED

需要一个恒流源

大家也知道 其实 我们的矩阵的LED的控制器

实际上是一个动态的负载

它的LED的亮面 随着环境改变而改变的

所以 我们需要一个特别的恒流源

做一个能支持动态负载的应用

我们建议客户用先升后降的处理方式

去做恒流源的一个输出

为什么这样说 因为先升后降有一个好处

就是升压的部分把 电池电压的变化处理掉

恒流源这一部分 就不需要顾及

电池电压的一个变化

然后很方便的直接用一个 迟滞性的降压功能

去输出一个恒定的电流 给一个动态的LED负载

我们建议客户用迟滞性的控制

来做一个恒流源输出

给动态的负载 原因是

迟滞性的控制它不会 导致电流过充的问题

相反 如果有传统的模式去做一个

恒流源的输出的话

它因为需要一个补偿的电路

而这个补偿它的时序有一个延迟

很容易导致有过充的电流出现

这些过充的电流在过高的时候

很容易造成LED的损坏

德州仪器也有 两颗迟滞性的降压恒流

LED驱动器

让客户去选择

第一颗是TPS92515

它是一颗迟滞性的降压恒流输出芯片

内置了N类的一个MOS管

最大的电流输出能支持到两个安培

另外一颗要介绍的是TPS92518

它是一颗双路的控制器

外接两个N类的MOS管

就可以把它变成双路的 迟滞性降压的恒流输出

TPS92518

还有一个SPI的数字串口

客户可以用单片机动态调整

LED的输出电流

和降压芯片的操作频率

这里表列了TPS92518和 TPS92515的差别

TPS92515是内置了N类的MOS管

而TPS92518是一个控制器

它需要外接N类的MOS管

TPS92518

是双路的控制器

而TPS92515是单路的芯片

TPS92518

能通过单片机以SPI的串口

来做电流和操作频率的设定

而TPS92515

是用模拟的方式 通过被动的器件

或者电压做电流输出

或者是频率的设定