创新交互式灯光设计驱动LED电源矩阵控制芯片发展

随着LED光源技术在车灯领域的应用与发展，创新的交互式灯光设计成为可能。在前大灯方面，表现为动态转向灯与位置灯的设计成为潮流。矩阵大灯，高清晰度像素大灯的车型搭载率逐年上升。

尾灯方面，交互式显示尾灯，流水动画设计尾灯几乎成为新款车型的必配选择，可以说，创新的前灯与尾灯的设计将继续引领灯光设计的潮流，同时也促使着相关灯光驱动芯片行业的发展。

为了满足前述的动态交互式灯光设计需求，芯片设计行业推出了不同的驱动芯片方案，同时，国产芯片也迅速崛起，形成了独特的中国力量。今天，我们来一起看一下：

国际厂商

德州仪器（Texas Instruments）

作为北美地区最大的综合芯片设计制造商，德州仪器紧跟汽车大灯的设计趋势，推出了其车灯电源控制芯片产品及交互式矩阵LED驱动芯片产品。

TPS92682是一颗双通道峰值电流模式控制器，支持4.5V至65V输入电压。可配置为恒压或恒流模式，在恒压模式下可作为独立或双相升压稳压器运行；在恒流模式下支持升压或降压型LED驱动。具备SPI通信接口，支持模拟和PWM调光，集成周期限流、输出过压/欠压保护、LED过流保护等高级诊断和故障保护机制。

TPS92520是一颗双通道同步降压型LED驱动芯片，支持4.5V至65V输入电压，采用自适应导通时间平均电流模式控制，兼容分流FET调光和PWM调光，具有SPI控制接口和高级故障保护功能。

TPS92662是一颗用于LED矩阵管理的器件，具有3个串联集成开关，每个开关控制4个子灯串，支持4.5V至60V输入电压。通过UART接口与主微控制器通信，兼容CAN收发器，支持I2C读取/写入EEPROM数据。具有PWM调光、可编程相移和脉宽、低RDS(on)旁路开关以及开路/短路LED保护功能。

TPS929240是一款 24 通道 40V 高侧 LED 驱动器，可控制 8 位输出电流和 12 位 PWM 占空比。该器件具有 LED 开路、接地短路和单 LED 短路诊断功能，可满足多种调节要求。在失去 MCU 连接时，可配置的看门狗还可以自动设置失效防护状态。借助可编程的 EEPROM ，可以针对不同应用场景灵活设置。

可以说，德州仪器的这一组合产品可视为这一领域的标杆产品芯片，不管是从产品定义，再到相关参数性能，均达到了业内顶尖水平。

安森美半导体（ON Semiconductor）

作为这一领域的传统老大，安森美半导体推出了电源控制升压芯片NCV78702 以及降压控制芯片NCV78723 。NCV78702 是一款用于 LED 驱动器的高效 BOOST 芯片，专为大电流 LED 设计，可以通过 SPI 配置输出电压与 NCV78723 搭配，可驱动高达 60 V 的多个 LED 串；NCV78723 是一款高效 Buck 双 LED 驱动器，包括 2 个独立的电流调节器，不需要任何外部检测电阻来调节 Buck 电流,也可通过 SPI诊断配置。

矩阵控制芯片方面，安森美也推出了NCV78247，NCV78343 产品与TI强悍对抗。NCV78343是一颗12通道LED控制器，适用于高电流LED的汽车动态照明。支持最大60V LED串联电压，通过UART或M-LVDS与MCU通信，可与多个控制器组合使用。

并且安森美积极研发4.5代电源控制芯片跨代产品，其性能指标及价格水平全面超越德州仪器产品。

国内厂商

面对广阔的市场前景，以及国外企业强势的产品组合，在政府与企业的积极指导下，我国国内优秀企业奋勇而上，在车灯用芯片设计领域，先后崛起了如易冲半导体，矽力杰等优秀企业，维护了我国的用“芯”的自主安全，我们来详细了解一下：

易冲半导体

易冲半导体成立于2016年，是一家高速发展的高性能模拟及混合信号集成电路芯片设计公司，在车灯领域已顺利实现产品量产及客户量产。

CPSQ5453是一颗汽车级双通道电源控制芯片，支持BOOST/BUCK-BOOST拓扑，4.5V~65V输入，具备快速响应、抖频功能、SPI配置、电流补偿及多种保护机制。

CPSQ5352是一颗汽车级双通道降压型LED驱动芯片，支持4.5V~65V输入，每通道输出电流可达1.6A。具备快速动态响应，支持SPI通信、PWM调光和模拟调光，适用于矩阵大灯控制。芯片保证电流精度误差在4%以内，并具有完善的保护机制，包括过流、短路、开路和过温保护。
CPSQ5462是一颗汽车级矩阵LED控制器，支持4.5V~60V输入，内置四组低导通损耗的MOS管，基于UART协议通信，兼容CAN/LIN收发器，可同时控制多达31个设备。具备I2C接口用于读取外部EEPROM的校准数据，支持PWM调光，PWM占空比、相移和频率可编程控制。支持多设备时钟同步，具备LED开路、短路、过温等多种保护机制。

尾灯应用方面，CPSQ5424是一款24通道、40V线性LED驱动器，支持模拟和PWM调光，基于UART通信，兼容CAN/LIN，具备SPI接口。每通道独立可配置，适合汽车照明，集成多种保护机制。

矽力杰

矽力杰成立于2008年，是一家混合信号和模拟IC生产商，其产品广泛应用于消费电子、通讯电子类设备、计算机等领域，已通过ISO26262等多项汽车电气电子功能安全标准。

其车灯相关产品，如SA32707HFA 是一款28V、0.15A的三通道线性LED驱动器，专为汽车应用设计。它具有5V至28V的宽输入电压范围，每个通道的电流精度高达±1.5%，并且支持ON/OFF调光功能。该驱动器集成了多种保护功能，如LED短路和开路保护，同时还通过了AEC-Q100 1级汽车认证，适用于苛刻的汽车环境。
帝奥微

帝奥微成立于2010年，公司产品主要分为信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片两大系列，在混合信号及电源管理芯片研发领域技术能力较为突出。近年来在车规领域不断丰富产品矩阵，已展示出良好的势头。

帝奥微的车灯芯片产品，如DIA89360，是一款四开关同步升降压控制器，适用于需要高效和最少外部元件的高功率应用。它支持模拟和PWM调光，具有优良的EMC性能，并集成了PMOS调光驱动器。
DIA82920 是一款汽车级 12 通道像素级尾灯控制器，其设计支持复杂的动画照明功能。每个通道最大电流可达 100mA，且支持 8 位模拟调光和 12 位 PWM 调光。此外，该器件集成了 UART 接口，能够通过外接 CAN 收发器实现 CAN 通信。其全面的诊断和保护功能包括 LED 短路和开路检测，以及电源电压和温度保护。

DIA82901/2是两款使用非常灵活并每通道支持Boost, Buck, Buck-Boost, SEPIC, FLYBACK五种拓扑架构的LED控制器，内置丰富的诊断和保护功能。每种拓扑支持恒流/CC和恒压/CV两种模式。内置脉宽调制器，可轻松实现减少色偏的调光功能，并包含扩频调制器，以提高EMC性能；内置的软启动功能可以很好地限制启动时的电流尖峰以及电压过冲。

目前已有国产车灯LED驱动芯片顺利实现产品量产及客户量产，这意味着其产品经过了主机厂及车灯公司厂商严苛的验证与测试，得到了客户及终端OEM车厂的认可。

虽然相较于国际大厂仍旧有差距，但路虽远，行则将至。事虽难，做则必成。让我们见证国产力量的发展，见证中国的崛起，势不可挡！

文章转自微信公众号车灯技术研究