矩阵LED前照灯方案

自适应前照灯就是其中一项新设计。这种灯也称矩阵大灯，它用大量 LED 矩阵代替了以前的灯泡，可以明显改善散热并增强光束控制。其矩阵中的每个 LED 都可独立控制，因此灯光设计可以更加新颖、更加吸引人，同时它还能够改善驾驶员的视野并根据环境来调整光束。通过关闭不必要的照明元件并保持其余部分完全点亮，前照灯可以只照亮驾驶员需要看到的地方，而不会分散其他道路使用者的注意力。

多光束前照灯主要包含三个组件：LED、LED 驱动器和预稳压器（降压变换器）。

LED 矩阵可以照亮道路布局。系统包含了3 行、 30 列的 84 个 LED。系统中的 LED 由 LED 驱动器进行控制。所有前照灯组件均由汽车电池供电，系统采用预稳压器来降低汽车电池的电压，使电压符合 LED 和 LED 驱动器的规格。

LED驱动器

所使用的是一款16 通道 LED 驱动器，不但减少了元件数量，还缩小了 PCB 尺寸，同时仍具备 LED 的可控性。具体而言，该方案采用了6个LED驱动器，每个驱动器都可提供多达14 个通道（见图1 ）。

图1: LED 矩阵PCB

对多光束技术而言，每通道都有足够的电流，而且通道之间的串间差异都有所限制，避免 PCB 上的某些部件过热。

可配置的电流有助于管理照明电路板的温度。当电路板温度升至最大值时，LED 驱动器利用调光技术来降低 LED 电流，从而降低板的温度。该驱动器提供两种不同的调光技术：PWM 调光和模拟调光，均可独立应用于每个通道。

图2 显示了如何将 PWM 调光应用于 2 个不同的通道。通道1的PWM 调光占空比为50%，通道 2 的PWM 调光占空比为25%。示波器捕获通过这两个通道的电流，以及通道之间 PWM 调光的差异。 PWM 调光频率设置为 500Hz。LED驱动器提供配置功能，该值还可设置为 250Hz 或 1kHz。

图2：通道1的PWM 调光占空比为50%，通道 2 的PWM 调光占空比为25%

预稳压器自适应反馈控制 (AFC)

除调光以外，照明设计中的部分 LED 驱动器还采用其他技术进行散热管理。例如，自适应反馈控制 (AFC)功能，它可以根据裕量值调整 DC/DC 变换器的输出电压 (VOUT)优化了整体系统效率与温度。

它检测每个通道中的电压，如果任何一个LED的输出电压低于 0.3V，则降压变换器的 VOUT 增大；当电压超过 0.4V，预稳压器的 VOUT将降低。

由于 LED 的正向电压随温度降低，所以较高温度下的裕量电压也会增加，这会降低系统效率并让散热变糟。但启用 AFC 功能后，预稳压器的 VOUT 会在温度升高时降低，从而优化效率和整个系统的行为。 启用 AFC功能，可以改善照明设计中的散热问题

其他设计考量

对汽车行业来说，遵循EMC标准进行设计非常重要。通过 LED 驱动器，能够在应用 PWM 调光时改变电流脉冲的斜率，通过平滑转换和减少尖峰来影响直线电流转换。其次，添加内部时钟的频谱扩展功能。内部时钟频率（及其谐波）周围的 EMI 噪声将降低。最后，LED驱动器兼容 2Mbps CAN 差分接口，协议不受噪声影响，和外部控制器之间具备快速而可靠的通信。确保LED矩阵具有强大的管理功能以在行驶期间迅速、精准地适应灯光设计。

结语

多光束技术是汽车行业的一项重大进步，它可以使远光灯适应道路布局和环境，额外的照明能让驾驶员即使在能见度低的情况下也感觉到安全。