伴隨著智能電車的快速發(fā)展，氛圍燈作為人機(jī)交互聲光電中的重要成員，對于用戶體驗(yàn)智能座艙的功能有著直觀的感受，氛圍燈的使用能夠極大地提升用戶的駕乘體驗(yàn)。而在目前智能座艙普及化的背景下，氛圍燈的單車用量越來越多，成本控制需求也越來越強(qiáng)烈。

對于一些特定的應(yīng)用場景，使用單顆氛圍燈芯片驅(qū)動兩顆RGB燈珠可實(shí)現(xiàn)同樣成本下更高的座艙配置和用戶體驗(yàn)。現(xiàn)在市場上主要有兩種傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)單芯片雙燈珠的控制，一種是串聯(lián)方式，一種是并聯(lián)方式。（如圖1所示）

圖1 單芯片雙燈珠的2種實(shí)現(xiàn)原理

傳統(tǒng)雙燈珠方案的局限性

傳統(tǒng)串聯(lián)方式的缺點(diǎn)非常明顯：串聯(lián)的兩顆燈珠只能按照單顆燈珠方式進(jìn)行校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償，由于燈珠個(gè)體存在差異，無法確保兩顆串聯(lián)燈珠的顏色一致性，必然存在色差問題，所以在實(shí)際應(yīng)用中很少被采用。市面上可見的類似應(yīng)用也主要是因?yàn)槠洳捎玫男酒桨笩o法支持更為可靠的雙燈珠方案，而又需要考慮降本需求，不得已而為之。這種方式存在重大的質(zhì)量隱患，量大后大概率會出現(xiàn)同一車上不同燈珠間明顯的色差問題。 傳統(tǒng)并聯(lián)方式的問題主要是色差問題和閃爍問題，理論上如果芯片性能足夠強(qiáng)大，并聯(lián)方式可以解決色差和閃爍。

但，因?yàn)槭忻嫔夏壳翱捎玫男酒蠖嘀黝l不夠高，導(dǎo)致調(diào)光頻率較低，并聯(lián)兩路燈珠分時(shí)復(fù)用后調(diào)光頻率還會進(jìn)一步減半，就會出現(xiàn)較為明顯的閃爍問題。主頻不夠，也會導(dǎo)致溫度補(bǔ)償算法的時(shí)間拉長，并聯(lián)方式分時(shí)復(fù)用后，分配給每路的時(shí)間來不及完成溫補(bǔ)算法。這樣就無法對兩路并列燈珠分別進(jìn)行精準(zhǔn)溫度補(bǔ)償，從而導(dǎo)致色差問題的出現(xiàn)。

泰矽微高性能單芯片雙燈珠方案

泰矽微氛圍燈芯片TCPL01-2P充分考慮了單芯片驅(qū)動雙燈珠的應(yīng)用場景，為此提供了最高可達(dá)48MHz的主頻速度，支持最高730Hz的調(diào)光頻率，完全可以對兩路并聯(lián)燈珠分別進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度溫度測量與補(bǔ)償，做到真正意義上的單顆芯片驅(qū)動兩顆RGB燈珠，并維持性能不變的要求，是目前市場上已知類似產(chǎn)品中唯一可以完全實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能并達(dá)到全溫1％以上色坐標(biāo)精度的芯片方案。

圖2 雙燈應(yīng)用原理圖

硬件描述

兩顆 RGB燈珠并聯(lián)連接到TCPL01-2P的LED恒流驅(qū)動引腳上，通過TCPL01-2P的IO引腳輸出高低電平配合外部4個(gè)MOS管或三極管來控制兩顆RGB燈珠的高邊供電。這兩顆RGB燈珠的供電互斥，其中一顆通電的同時(shí)會關(guān)閉另外一顆的供電，從而實(shí)現(xiàn)兩顆燈珠分時(shí)復(fù)用的效果。

軟件描述

兩顆RGB燈珠在校準(zhǔn)的時(shí)候會分別進(jìn)行校準(zhǔn)，TCPL01-2P可支持保存兩套顏色信息，用于后續(xù)的混色計(jì)算。程序中定時(shí)切換IO的輸出電平來分時(shí)切換并設(shè)置兩顆燈珠的PWM配置，PWM配置的計(jì)算是根據(jù)各自的目標(biāo)色結(jié)合RGB三基色的數(shù)據(jù)以及溫度補(bǔ)償實(shí)時(shí)計(jì)算出來的。溫度補(bǔ)償是根據(jù)燈珠各自的PN結(jié)電壓的信息結(jié)合所使用的燈珠的溫度補(bǔ)償表格進(jìn)行計(jì)算得出的，最后各燈珠的色顯效果完全等效于單顆芯片驅(qū)動單顆燈珠的色顯效果。

泰矽微方案優(yōu)勢

基于TCPL01-2P優(yōu)異的主頻性能和充足的片上資源，能夠在滿足雙燈方案基本需求的前提下，提供更加卓越的性能和性價(jià)比。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

雙燈各自目標(biāo)顏色和亮度可獨(dú)立配置，無需完全同步

支持200Hz以上的調(diào)光頻率，燈珠無閃爍，拍攝時(shí)也不會出現(xiàn)其他類似方案中存在的水波紋問題

支持獨(dú)立的溫度補(bǔ)償，全溫度范圍內(nèi)，色坐標(biāo)精度可達(dá)千分之五

與傳統(tǒng)單芯片單燈珠相比，同樣數(shù)量的主芯片可支持驅(qū)動雙倍的燈珠，具有極高的性價(jià)比

泰矽微可提供此單芯片雙燈珠應(yīng)用的完整軟硬件參考設(shè)計(jì)及配套文檔，具體可通過sales@tinychip.com.cn咨詢。

總結(jié)

智能汽車的發(fā)展趨勢是不斷加強(qiáng)配置（尤其在人機(jī)交互方面）的同時(shí)不斷優(yōu)化成本，這與泰矽微產(chǎn)品定義的思路完全吻合。泰矽微一直秉持獨(dú)立思考的理念，通過無處不在的創(chuàng)新，充分挖掘物理極限，極致提升產(chǎn)品性價(jià)比。以氛圍燈芯片為例，在性能完全滿足所有場景的情況下，只需5顆外圍器件就可通過各個(gè)OEM廠商EMC的測試，已將外圍成本優(yōu)化推向了極致，具有明顯的成本優(yōu)勢。

在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步推出支持單芯片雙燈珠方案的TCPL01-2P，針對某些應(yīng)用場景，可在使用同樣數(shù)量的主芯片的情況下增加一倍的燈珠數(shù)量或亮度，而無需在性能方面有任何妥協(xié)，切實(shí)為市場提供價(jià)值。泰矽微雙燈珠芯片TCPL01-2P及解決方案的推出意味著國產(chǎn)氛圍燈驅(qū)動芯片已全面進(jìn)入超車道，將進(jìn)一步加速車規(guī)氛圍燈芯片全國產(chǎn)化替代的進(jìn)程，有望成為車規(guī)芯片首個(gè)全國產(chǎn)化的產(chǎn)品品類。

審核編輯：劉清