SDT拓扑结构助力LED画素灯强化适应性车灯效能

 

　　图3 AFS应用比较：(左)使用画素灯的防眩目远光灯；(右)不含防眩目功能的远光灯

　　由于使用画素灯，以LED为基础的AFS应用能够在发光体等级进行照明光束的弯曲及旋转，它们基本上毋须在照明系统中纳入弯曲(Bending)马达。画素灯还能调整光束，因而也无需光束成形马达。同样地，透过适应性截止线路(ACOL)，虽然它需要具备高画素数的前照灯，但也省去了水平调节马达的需求。

　　画素灯驱动拓扑结构

　　目前有两种基本的画素灯AFS系统驱动拓扑结构。

　　并列驱动拓扑

　　对于使用并列驱动拓扑(PDT)结构的系统而言，须要使用大功率降压转换器做为电流源。由于PDT包含大电流轨，每个LED发光体都有一条连接路径。各个发光体电气参数的差异，可能对照明应用的整体性能有重要影响。由于发光体阳极-阴极电压可能存在颇大差异，以致须要耗散大量的热。这将增加能耗，并导致电路中增添更全面的散热管理机制(也增加了成本及占用的空间)。此拓扑结构不太可能在AFS应用中得到大规模使用，除非能够有更好的LED匹配。

　　串列驱动拓扑

　　跟每个LED发射器都有恒流源的PDT拓扑结构不同，以串列驱动拓扑(SDT)结构为基础的系统要求每个LED串有两条连接路径，并且使用一个LED串驱动器来确保为这些LED串中的每一串提供恒定电流。画素阵列中的各个发射器被关闭/调节，以透过短路开关改变光束的形状。如果在电路中增添一个辅助晶片，透过系统画分过程，有可能避免并列拓扑结构固有的能耗及热管理问题。由于串列拓扑结构使每串LED共用恒流源，不同于PDT，不要求电流匹配，因而具备明显的成本优势。

　　图4 驱动拓扑结构的变迁：(左)PDT应用；(右)SDT应用　　SDT看上去为业界提供了一种好的拓扑结构，藉此可驱动以画素灯技术为基础的AFS系统。然而，如果这些系统在未来几年进入市场的汽车中变得常见，那么它们将需要透过使用高成本效益的模组化电子电路来应用。

　　图5描绘的是使用串列拓扑结构、带系统划分的驱动电路。这是半导体晶片商提供的降压升压LED驱动IC，此IC为系统提供电流源。配合此高整合度元件的整合型画素控制器/辅助晶片。此应用方式的模组化特征极佳地配合汽车制造商遵循的产品开发策略。它降低元件成本，精简实作过程，加快完成系统设计及应用。

　　图5 使用系统画分的基本画素控制器电路

　　总而言之，画素灯具备更佳的性能特性、优异的功能及快速切换能力，极有潜力改善各种困难驾驶条件下的道路安全性。

　　照明光束可以形成最适合的形状，或是根据要求来弯曲，且提供更高精确度和更快回应速度。它还允许在有需要时在光束内布设多个空白区域。在实现所有需求的同时，还能省去对马达(及配套驱动IC等)的需求。

　　因此，前照灯系统需要的电子电路复杂程度可以大幅降低，并可以大幅缩减物料单(BOM)。SDT透过其固有的电流匹配特性，将能够使用画素灯技术构建简化的高能效控制方案。此外，透过指定使用高性能半导体元件，能够应用汽车制造商已经开始坚持的模组化设计途径。