近期，Maxim Integrated汽車產品事業部業務管理總監Tamer Kira接受了多家中國媒體的專訪，分享了Maxim最新的汽車照明技術以及解決方案。今天我們節選了精華部分，和大家一起分享。

汽車照明隨需而變

權威機構的市場研究顯示，安全性與品牌效應是提升LED在汽車前車燈平臺接受度的兩個主要因素。作為其獨特品牌標識的一部分，OEM廠商正在為LED和矩陣照明設計引入高級安全管理等技術，例如無炫光遠光燈。

Tamer Kira認為，現在的汽車越來越大，功能越來越先進，行駛速度也越來越快，因此需要采用更加時尚、優雅、清潔、安全和可靠的LED照明方案，以便在降低CO2排放的同時，實現10倍于傳統照明的反應速度，并保證10,000小時的使用壽命。LED能夠支持的汽車照明應用包括車內、前燈照明、高級照明、后燈照明和功能照明。

但是，汽車要采用LED照明，對于設計者來說有許多挑戰需要解決，通常客戶要面對的問題包括：空間、成本和設計復雜度；高功率應用的效率（功耗、散熱）問題；平臺設計和可重用性；EMI抑制等。

如何應對這些挑戰？Maxim給出的方案可以使問題迎刃而解。首先，Maxim方案采用獨特的芯片架構，集成了多種特性，可以降低BOM成本，減小占用空間，簡化設計；第二，采用同步整流模式和高性能柵極驅動，利用先進架構和集成高效器件來解決高功率應用的效率問題；第三，采用支持多種拓撲的單芯片方案實現易用性，利用平臺設計提高靈活性，實現可重復使用；最后，集成了擴頻功能，可以實現低瞬態噪聲，降低了EMI。

(內容節選自：PSD China/功率系統設計)

先進的LED照明系統為汽車智能化提供有力支撐

智能化是未來汽車產業的發展方向，這一點已在行業內達成共識。Tamer Kira提出，要實現真正的自動駕駛，僅有單車的智能化是不行的，需要汽車智能化和網聯化的協同發展。以目前的市場形式看，為了實現自動駕駛，汽車上的攝像頭越來越多，車輛控制系統需要承擔的工作越來越繁重。現在，LED照明在汽車中的普及率不斷攀升，一是因為LED具有低能耗、長壽命、穿透力強等優點，再就是LED照明在汽車智能化進程中能夠發揮巨大作用。

Maxim關注汽車LED照明由來已久，積累了豐富的市場和產品經驗。Tamer Kira表示，LED照明在汽車上的變化非常明顯，它讓汽車的外觀看起來更亮麗更時尚，并且對節能、駕駛的安全性均有很大幫助。以安全性為例，LED燈的響應時間很短，比傳統照明約快10 倍，相當于留給車駕駛員更多的剎車反應時間，如果按時速100公里的速度來計算，安全的剎車距離可以縮短6米。僅此一點，對未來的汽車自動駕駛而言，就是一個了不起的貢獻。

與傳統照明系統相比，LED照明擁有更節能、更低的碳排放，更長的使用壽命等特點。目前，市場上的汽車照明方案主要有兩種，一種是由分立器件搭建的方案，另一種是集成方案。集成方案很好地解決了空間、設計復雜度、EMI等難題。尤其是從散熱角度考慮，集成方案可以把開關矩陣管理器中MOS管的導通電阻降到最低，而轉換效率大幅提升，降低了整體功耗。

盡管LED陣列前燈增強了安全性，但由于其復雜度和高成本，一度只能作為高端汽車行業的專屬。Maxim的MAX20092恰好是順應這一發展趨勢的汽車平臺LED照明方案，它一方面解決了LED照明面臨的諸多挑戰，本身具備的管理功能還能為日益繁忙的汽車控制系統分憂，從而釋放出更多MCU的效能，助力汽車智能化的實現。

(內容節選自：CEM/中國電子商情)

做好陣列管理很關鍵

高度集成，單芯片升壓降壓實現無縫切換

將多種功能集成是未來芯片設計的一大趨勢，集成化的優勢在于單顆芯片就可以完成多種功能，工程師不需要附加其它電路，從而降低BOM成本。在汽車系統中必須要有升降壓功能，傳統方式是由升壓芯片和降壓芯片分別完成，而Maxim將這兩種拓撲集成在一顆芯片上。

當然這種集成方案有些公司也可以實現，所不同的是，他們的方案在升壓和降壓之間轉換時候需要經過一個中間狀態，會引起較大的電壓跌落，而Maxim的方案可以在升壓和降壓之間進行無縫切換，因此輸出電壓更為穩定。Tamer Kira以MAX20092為例解釋，“當LED數量比較多時，需要的電壓比較高，可以采用升壓方案，當電壓很低時可以采用降壓方案，MAX20092可以支持1-4串LED，可以用Buck/Bootst升降壓滿足不同的LED數量配置，靈活性更大，滿足可重用的需求。”

窄頻率快速響應，實現更低EMI

汽車在行駛過程中，車燈能否準確實時發出信號關乎車主安全，因此實時監控車燈故障是確保行駛安全的重要環節。MAX20092可以廣泛應用于車頭燈、轉向燈等矩陣LED照明管理模塊，如下圖所示，汽車的電池電壓12V伏，通過MAX16990/2升到60V，然后通過MAX20096降壓，給LED矩陣提供合適的電壓。MAX20092具有先進的故障保護功能以及開路、短路及斷線LED檢測管理，從而確保行車安全。

如果想進行多個LED燈管理，以前需要MCU通過SPI總線逐個控制，如果切換頻繁會加大總線壓力，而MAX20092內部集成了12路開關矩陣，可以通過12路開關分別控制開關上連接的LED，而且每一個開關都可以單獨控制。Tamer Kira介紹單獨管理的優勢在于，“當系統從點亮1個LED燈切換到點亮12個LED燈時，可以通過MAX20092控制。如果點亮一個LED燈需要4V電壓，點亮12個LED需要升高到48V電壓，MAX20096的新控制架構可以快速響應，這樣的快速響應開關頻率變化非常窄，同類的產品從4V到48V轉壓輸出的開關頻率變化范圍很大，很難做到濾波，因此EMI非常大，我們既需要快速響應，還需要在這個響應時間內保證開關頻率變化范圍非常窄，從而做到更低的EMI干擾，MAX20096的擺率控制可降低EMI及噪音。另外，MAX20092還采用了低至70毫歐的RDS_ON支持高達1.5A的LED電流驅動，可以實現低功耗、高效率。 ”

多個器件并聯工作，實現大型像素陣列控制

一個MAX20092可以控制12個LED燈，如果需要多組是否可以并聯多個MAX20092？ Tamer Kira 分析，“MAX20092可并行連接多達27個MAX20092器件，無需菊鏈，管理多達324個LED的大型像素陣列；允許設計者為每個IC配置1(串)x 12只串聯開關、2(串)x 6只串聯開關，以及4(串)x 3只串聯開關，可以看到，在同一SPI總線上可以實現多組LED控制，OME廠商可以靈活地增加或者減少模塊的數量，從而滿足不同汽車廠商的差異化需求。”

此外，Maxim同時推出MAX20096 和 MAX20097雙通道、同步buck高亮度LED控制器，與MAX20092協同工作，幫助設計者改進LED照明的瞬態響應。MAX20096和MAX20097可實現超快瞬態響應，具有與Maxim獨有的平均電流模式控制實現接近固定的頻率，使EMI降至最低，并支持可靠的高性能設計。

(內容節選自：EEFOCUS/與非網)

難點重重，見招拆招

安全與品牌差異化是提升LED在汽車前車燈平臺接受度的兩個主要因素，目前該方案的年增長率為30%。作為其獨特品牌標識的一部分，OEM廠商正在為LED和矩陣照明設計引入高級安全管理，例如無炫光遠光燈。然而，LED照明設計者也面臨著功耗、散熱、設計復雜度不斷增加的挑戰。LED成本雖然低廉但是它的設計技術門檻要明顯高于其他類型的車燈。據Tamer介紹：車廠設計所面臨的挑戰是平臺設計的靈活性，平臺能不能重復使用做一下差異化設計是當下面臨的問題，而且EMI（電磁干擾）是汽車設計的重中之重。

在空間和成本還有設計的復雜度方面，美信的芯片設計不斷趨于小型化、集成功能也越來越多，可以把多個功能集成到同一個芯片上。其次，同步開關管可以集成到芯片內部，這樣就可以減少PCB上的元器件數量，從而減小空間。可以說芯片架構優化是美信一直以來的優勢所在。

高壓同步整流是一次大膽的嘗試

大功率應用效率問題上，美信的LED電源芯片采用同步整流的方式，同步整流的導通電阻比原來使用的二級管小很多，這對減少發熱和提升效率都是一個幫助，在業界高壓同步整流存在較高的技術難點，美信能夠做到此技術可以說是相當不易，利用高壓同步整流架構可以大大提升整體效率，據了解美信的MAX 20096就可以支持到56伏電壓。

在高性能方面，美信也是將芯片做到更小、更有利產品性能的優化。除此之外，美信提供單顆芯片可以支持多種架構，只要外部搭配不同的電路就可以實現同一顆芯片有不同的功能，這樣很大程度簡化設計，也為OEM廠商提供豐富的應用性。為了更好的抑制，美信在汽車電子芯片上集成了擴頻技術，開關頻率在一個很窄的空間發生移動和變化，可以減少諧波的干擾和能量。

雙Buck架構是亮點

此次美信同時推出了雙路Buck控制器，這個詞聽起來有些陌生。以MAX20096為例，當汽車電池端的12伏要升到60伏的應用時，通過雙路Buck降壓為LED提供一個合適的電壓。美信的MAX20092內部集成了十二路開關，可分別控制每個開關上連接的LED，每一個開關可以單獨控制開、關狀態，這就會有不同的效果。其他公司做Buck-Boost的時候必須要有一個中間狀態，切換的效率就會降下來，帶載能力也會隨之變低，但美信的Buck-Boost屬于無縫切換，通過開關切到Buck或者Boost狀態，這種快速切換可以讓用戶感覺不到內部的這種變化。此外，MAX20092可以多個器件并聯使用，在同一SPI總線上實現多片并聯，對于OEM廠商來說增加了設計的靈活性和應用性以及在多個模塊上都可以靈活方便的進行選擇。

美信的最新MAX20096和MAX200097雙路Buck LED控制器都具有同步整流架構，超快的瞬態響應是它們的另一大優勢，不管對EMI還是負載的響應速度或者是提供負載的能力都有所幫助；此外，雙路Buck開關頻率可以進行180°相移，這樣可以降低EMI干擾。