方案介绍
由于LED的发光效率更高、功率更低，寿命也超过其他种发光技术，在汽车应用中，随着LED大灯的成本逐年降低，已经被越来越多车厂与消费者采用。本文将为您介绍由艾睿电子开发的矩阵式大灯参考设计，以了解最新的汽车大灯发展趋势。
由于LED的发光效率更高、功率更低，寿命也超过其他种发光技术，在汽车应用中，随着LED大灯的成本逐年降低，已经被越来越多车厂与消费者采用。本文将为您介绍由艾睿电子开发的矩阵式大灯参考设计，以了解最新的汽车大灯发展趋势。
汽车大灯的发展已经有上百年以上的历史，最早在汽车上的照明装置并不是电灯，而是以煤油为主的汽灯，随着电灯的稳定性与亮度的提升，直至上世纪30年代，汽灯才逐渐被电灯取代，退出了历史舞台。不过，此时的电灯还是白炽灯，发光效率低、寿命短，还需要进一步改良。
随着电灯技术的发展，新型态的卤素灯出现了，卤素灯是在原本的白炽灯内注入了碘或溴等卤素气体，让灯丝的寿命得到了大幅增强，同时还进一步节能30%以上，由于卤素灯的照明亮度足够、稳定，性价比高，因此目前仍是大部分家用汽车的主要选择。在上世纪90年代，氙气灯应用到了车用照明上，氙气灯相比卤素灯拥有更高的亮度、更低的功率，更长的寿命，但在制造成本上要高一些，因此以往只运用在高端车型上。
虽然LED的发明已经超过半个世纪，但由于初期的LED亮度不足、成本较高，因此一直未被应用在汽车大灯上，随着LED技术的进步，新型的LED的亮度大幅提升，成本日趋合理，因此开始应用于汽车市场，并从以往应用于车内延伸到车外，并从装饰性质提升到照明用途。由于LED车灯的发光效率更高、功率更低，寿命也远远超过任何灯泡，加上LED车灯的制造成本显著下降，目前已经低于氙气灯的制造成本，是新一代照明技术的主流。
依据研究报告，约有30%的车祸意外发生在夜晚，由于人类约有90%的信息是通过眼睛来获取，因此在车辆行驶时，当遇到车灯的亮度不足或是照明死角，便容易造成车祸意外的发生。由于LED灯组具备极高的可塑性，可以任意地排列与组合LED器件，因此衍生出了矩阵式LED大灯，结合传感器和行车计算机的控制，矩阵式LED大灯可以变换照明的范围、距离、方向，可大幅提升汽车驾驶、路上行人的安全性，因此成为当前汽车大灯照明的新宠儿。
相较于传统式汽车大灯，矩阵式LED大灯具有更宽广的照射范围与亮度，也比传统大灯可提升30m以上的照射距离，以提供驾驶员多约1.3秒的反应时间，在汽车转弯时可提供弯道灯，以照射到所需的角度与更大的范围，避免出现照明的死角，及早发现障碍物。此外，矩阵式大灯可以通过芯片控制开启或关闭特定的LED，获得更精准的照明范围，避免强光刺激到对向来车驾驶的眼睛，对于汽车驾驶的安全性提升，有相当大的帮助。
为了提供客户更快切入LED汽车大灯市场，艾睿电子推出了汽车矩阵大灯参考设计，该参考设计可用于智能汽车外部照明，其紧凑型系统解决方案集成了电流浪涌抑制器LTC4380、电源驱动器ASL2507、ASL2/3417、矩阵LED控制器ASL5115、MCU S32K144，以及60个Cree LED。它可为汽车大灯应用提供远光灯、近光灯和转向指示器功能，具有系统成本低、效率高的优点。
这套艾睿电子汽车矩阵大灯参考设计采用DC 9V〜18V输入，可由汽车电池直接供电，最大具有60W输出，采用12个LED x 5串，每个通道最大1.5A，8个LED的总体系统效率为82%@1A，可通过软件设置升压／降压输出电压，并可通过CAN接口与车身控制模块（Body Control Module, BCM）通信，可支持LED的区段和矩阵切换方式，并具备全面的系统诊断和LED灯串保护功能，其电流浪涌保护器可保护负载免受高压瞬变的影响，具有优化的EMC性能，是应用于汽车大灯的绝佳解决方案。
这套参考设计采用了业界一流的零组件，包括恩智浦的FS32K144HAT0MLLT（ARM微控制器）、ASL2507SHNY（双相升压转换器）、ASL3417SHNY（三信道LED降压驱动器）、ASL2417SHNY（双信道LED降压驱动器）与ASL5115SHNZ （矩阵LED控制器）、UJA1164/3（微型高速CAN系统基础芯片），以及ADI公司的LTC4380CDD-1#PBF（浪涌抑制器），Vishay公司的SQJA72EP、SQSA80ENW MOSFET、 WSL27265L000FEB（电流传感电阻器）、IHLP4040DZER15RM5A（功率电感）、VSSAF5M10HM3/H（肖特基二极管）。
此外还有Molex的5601231200、5023521200、348976240、348241244、307005060、307001060连接器，Murata的BNX026H01EMI静噪滤波器、DLW43SH110XK2L共模扼流圈／过滤器，以及Cree的AP20AW-1E-CZZZ-000Q325TTTLED，搭配出完整的汽车矩阵大灯解决方案。
这套汽车大灯解决方案可以提供矩阵／像素远光灯、矩阵／像素近光灯、动态转向指示器、动态尾灯、动态弯道灯等功能，可以依据汽车照明与转向上的需求，调整LED点亮的范围，产生想要的光学效果，发挥出矩阵式汽车大灯的优点。
随着LED的亮度越来越高、成本越来越低，LED汽车大灯已经成为市场发展趋势，矩阵式汽车大灯可结合传感器与控制器，来调整车灯的照明位置与方向，更是具有传统汽车大灯所没有的特性，因此成为想要突出汽车外观、功能的高端汽车的最佳配备，随着LED成本的逐年下降，未来的矩阵式汽车大灯将成为每辆汽车的标准配备。
