勞斯萊斯幻影(Rolls-Royce Phantom)這款車(chē)裝飾著無(wú)數(shù)的閃亮光點(diǎn),讓駕乘人員仿佛置身于星空之下,體驗(yàn)奢華和獨(dú)特的感覺(jué)。與鍍鉻方法不同,燈光可以執(zhí)行更多的功能。在汽車(chē)內(nèi),光學(xué)裝置可以通過(guò)調(diào)節(jié)亮度和色彩從而影響駕乘人員的情緒,讓他們感覺(jué)放松且舒適,或者感到興奮和鼓舞。還可以提高駕駛員的認(rèn)知能力,防止疲勞駕駛,有助于駕駛員集中注意力。
但是色彩也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響,因此還需要額外使用HMI系統(tǒng)以確保燈光色彩與駕駛員的身體和情緒狀況相匹配。而這些色彩通常采用所謂的“主題”配置,涉及預(yù)先設(shè)定的各種參數(shù)。這類(lèi)系統(tǒng)可以包含多個(gè)微控制器和多達(dá)300個(gè)RGB 模塊,由LED芯片和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成。
走出舒適區(qū)
汽車(chē)內(nèi)部LED照明最初僅用于豪華車(chē)型,而且純粹是作為舒適元素,如今則普遍用于中級(jí)車(chē)型,主要目標(biāo)是確立LED用作增強(qiáng)安全性的功能。通過(guò)有選擇性地使用燈光,可以幫助駕駛員在車(chē)內(nèi)移動(dòng)更便捷,并且可以根據(jù)需要突出顯示或隱藏控制部件或指示燈。例如警告功能,當(dāng)一個(gè)物體過(guò)于靠近時(shí),使用紅光顯示更容易被人注意到。還可以通過(guò)LED優(yōu)雅地傳達(dá)車(chē)輛狀態(tài)或來(lái)電信息,幫助駕駛員快速接收訊息。
但必須避免過(guò)度,燈光不應(yīng)該讓駕駛員或其他人感到眩目或分散他們的注意力。當(dāng)照明元素使用過(guò)度時(shí),可能會(huì)適得其反。
更緊密地組裝較小型LED
技術(shù)進(jìn)步提供了更多的藝術(shù)修飾和應(yīng)用機(jī)會(huì)。例如,LED燈條可以集成在柔性 PCB上,用于貼合沿車(chē)頂邊緣的設(shè)計(jì)和座椅內(nèi)飾等具有挑戰(zhàn)性的地方。
組件也變得越來(lái)越小,最新的LED 模塊尺寸僅為 8 × 18 mm2。這是必要的,因?yàn)殡S著每個(gè)開(kāi)發(fā)周期的演進(jìn),電子元件的安裝空間也隨之縮減了。這意味著在體積更小的模塊中,漫射器越來(lái)越靠近光源,即LED芯片。
如果LED或LED模塊與漫射器之間的距離減小,則需要將LED更緊密地裝配在一起以形成一致的燈光面。一般而言,LED與漫射器的距離應(yīng)等于兩個(gè)LED之間的距離,意味著需要安裝更多的LED。
對(duì)于小型燈帶,可以從兩端照亮光纖電纜。然而,這只適用于大約15 至20 cm長(zhǎng)度的應(yīng)用。如果超過(guò)這個(gè)長(zhǎng)度范圍,電纜中間的光線則不夠強(qiáng),無(wú)法確保達(dá)到一致、均勻的顏色。因此,以屋頂照明為例,必須在固定距離間隔放置一系列LED或LED 模塊。
適用于有限空間的LED驅(qū)動(dòng)器
對(duì)于中控臺(tái)等應(yīng)用,推薦使用Elmos的E521.38等多通道驅(qū)動(dòng)器,可以控制四個(gè) LED,使用多路復(fù)用時(shí)甚至可以控制六個(gè)LED,滿(mǎn)足嚴(yán)格的安裝空間要求。E521.38根據(jù)ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)為ASIL-B應(yīng)用而開(kāi)發(fā),也可用于功能性安全系統(tǒng)。這款器件采用了帶有可潤(rùn)濕側(cè)面的DFN18封裝,有助于簡(jiǎn)化檢查工作。采用差分?jǐn)?shù)字接口,因而成為動(dòng)態(tài)氛圍燈的首選產(chǎn)品。原因在于,它與其他總線系統(tǒng)和大型總線布置不同,不會(huì)因數(shù)據(jù)傳輸速率不足而導(dǎo)致滯后效應(yīng)。這意味著可以保證一致的色彩顯示和變換。
對(duì)于較小的 LED 模塊,E521.39 LIN-RGB/W驅(qū)動(dòng)器是理想的選擇。這款產(chǎn)品專(zhuān)為氛圍燈而設(shè)計(jì),而氛圍燈通常是靜態(tài)的。與其前代產(chǎn)品不同,E521.39具有閃存,使得車(chē)輛中的模塊能夠接收軟件更新。該器件可以承受高達(dá)40V的電源電壓,并具有較低的30μA最大空閑電流消耗。這款模塊具有穩(wěn)健性和低功耗等性能,非常適合用于電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。借助使用12 bit ADC,能夠通過(guò)讀取內(nèi)部溫度傳感器和使用正向電壓的差分測(cè)量來(lái)提供高分辨率溫度測(cè)量功能。LED驅(qū)動(dòng)器可以使用這項(xiàng)功能,通過(guò)軟件來(lái)補(bǔ)償老化和溫度影響。
E521.38多通道驅(qū)動(dòng)器使用集成脈寬調(diào)制發(fā)生器產(chǎn)生1,000 Hz (PWM)頻率,具有全16位脈寬分辨率。E521.39則提供具有相同分辨率的高達(dá)700Hz頻率。這兩款器件性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車(chē)OEM廠商的要求,這些廠商在各自的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定500Hz頻率要求,以確保內(nèi)部照明不會(huì)發(fā)生閃爍。這些特性為滿(mǎn)足更嚴(yán)格的要求提供了空間。
LED 驅(qū)動(dòng)器的 PWM 系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)閃爍燈光,還具有相當(dāng)強(qiáng)大的柔和色彩轉(zhuǎn)換能力。另一個(gè)好處是,鑒于OEM廠商不斷設(shè)定越來(lái)越嚴(yán)格的LED色彩空間,在選擇LED時(shí),這個(gè)產(chǎn)品可以容許更多的LED分檔并降低成本。