为了协助客户满足新的技术需求，NXP推出了汽车SSL（固态照明）产品线。该系列产品能满足目前和未来汽车LED照明发展所需。本文通过对实际应用的场景分析，详细介绍了NXP的应用方案是如何能够以更高的性能、更低的成本解决问题。此外，NXP全线产品都通过了AEC-Q100的测试认证。

作为“智慧生活，安全连结”愿景的一部分，恩智浦半导体（以下简称“NXP”）致力于将汽车与周边世界连结起来，将汽车变成个性化的资讯中枢，不断提高能效和安全并且增强和提高驾驶体验。而这其中很重要的一环是汽车照明。针对汽车LED照明的实际需求，NXP可提供一系列驱动芯片，满足汽车LED前照灯、尾灯和内饰的应用。

前照灯常被形象地当作汽车的“眼睛”，这双眼睛的造型打着鲜明的品牌烙印，其外观与性能对购车者的购买决策有重要影响。LED光源的迅速发展，使得光机结构所需尺寸可以大大缩小，同时光效也提高了5倍以上。加上无与伦比的瞬态响应特性和宽广的调光范围，不仅给汽车设计师带来了无数崭新的造型可能，更将汽车的主动安全性提升到一个新高度。

LED应用带来新的挑战

由于高功率LED工作特性的缘故，与之匹配的光源控制与驱动方式发生了重大变化。由集成电路控制的恒流驱动电路成为必须。驱动电路或独立作为一个电子控制单元（ECU）放置在灯具旁，或直接与LED放在同一块PCB上。

车灯，尤其是前照灯的应用环境，对驱动电路的性能与可靠性是很大的挑战，主要来自以下几个方面：

（1）输入电压变动范围宽，输出电流和电压的需求则因LED特性和光学设计的变化而差异巨大；

（2）工作温度范围宽，既要在零下40℃的寒冬瞬间起动，又要在发动机、光源等强热源的“重重包围”下稳定工作于酷暑的热带地区；

（3）节能减碳对转换效率的挑战及成本压力；

（4）电磁兼容要求更高；

（5）智能前照灯对PWM和模拟调光的精度和响应的高要求；

（6）灯光在功能和设计上的迭代加快；

全新LED智能前照灯解决方案

在传统光源时代每一组功能都是从BCM通过硬线进行连接，光源的亮、灭、调光和诊断都在BCM端完成。因此需要占用较多的BCM端口资源和诊断资源，更需要若干对线束才能实现这些最基本的功能。如果这些功能都在车灯端用一个集成化的灯光控制模块实现的话，BCM与前照灯之间就只需要一对功率线和一对CAN通信线即可实现基本功能和先进的驾驶辅助功能(ADAS)，如远近光随动转向、防眩远光等。既节约了端口和线束的成本，又扩展了功能。

NXP的ASLX500和ASLX415系列就是为灯光控制模块量身定做的解决方案。图1所示为其中一种典型的方案。该方案包含6路输出，可以分别接到远光、近光、转向照明灯、日间行车灯/位置灯和转向指示灯上。最左分别是连接到BCM的功率通路（红色）和CAN数据通路（蓝色）。功率通路给模块提供车载电池电压供电，分别供给ASL4500升压电路和SBC芯片。

ASL4500把电池电压升到一个或两个稳定的可通过SPI设定的电压值，作为功率母线供负载使用。负载端的ASL3415则是有3路独立输出的降压恒流控制芯片，每路均可独立输出最大1.5A电流以驱动LED，可通过SPI对电流值作设定，同时支持PWM调光。而SBC芯片则包含CAN收发器和能将电池电压转换为5V电压的开关电源或LDO，负责给MCU提供电源和CAN收发功能。

功率部分采用由SPI控制，先升压稳压、后降压恒流的两级架构是NXP针对汽车前照灯应用环境提供的解决方案，其优势包括以下几个方面：

（1）输入级将波动范围很大的电池电压变换成恒定的电压，使输出级供电电压恒定，能高效稳定地工作。

（2）升压拓扑（boost）的输入电流和降压拓扑（buck）的输出电流都是连续的，输入和输出线上电流纹波小，电磁噪声（EMI）小。因此，可以减小输入和输出所需的滤波器件，降低成本。减小输出滤波电容容值更可以提高PWM调光的性能，无需PWM开关即可做到精确无闪烁的深度调光。

（3）两级的综合效率要高于采用升降压拓扑的单个电路。且当输出路数多于3路时，整体成本更低。

（4）控制芯片的功能设定均通过SPI接口完成，诊断信息也通过SPI送到MCU。全数字的配置方式使外围器件达至最简的同时，极大地提高了方案的灵活性和通用性。硬件平台设计完善后，只需要改动软件就可以适应不同的项目需要。

（5）输入升压和输出降压恒流由不同的芯片控制，便于优化布局，减少输入和输出之间的串扰，提高了EMC性能。

（6）升压芯片系列包含有1相、2相和4相三款，降压芯片系列则有2路输出和3路输出两款。同系列芯片完全引脚兼容。

积木式的产品序列能让硬件设计聚焦在最基本的升压和降压电路单元。增减输出功率和输出路数只需“复制、粘贴”即可，大大简化了硬件设计和后续的设计验证成本。真正意义上实现了平台化设计。

单串LED驱动解决方案

目前汽车照明正处于从传统光源向LED光源转变的过渡期。囿于成本、车型配置及兼容性等因素，灯泡替代式应用的解决方案仍然有广泛的需求。因此，NXP推出了驱动单串LED的驱动芯片产品线，目标是用最简的外围电路、最小的PCB尺寸满足从传统光源过渡到LED的需求。在完全不改动现有的车身控制模块（BCM）情况下驱动LED。

图2所示是ASL10xxNTK的典型应用。该芯片只有14个引脚，功能高度集成，支持升降压拓扑，而且内置可最高输出600mA的恒流源，因此无论输入电压的高低，均可保证驱动功率不大于12W，正向电压在5～60V之间的LED负载。BCM只需要像驱动灯泡接通或关断驱动模块的电源，即可点亮或熄灭LED。如要进行PWM调光，只需另接一根传输调光方波信号的导线即可。通过对PWM调光的简单设定，可实现同一光源的功能复用，如日行灯与位置灯（DRL/PL）或是制动灯与尾灯。而LED负载的故障侦测与保护，LED分Bin电流匹配，则由控制芯片自主完成，完全无需额外的软硬件资源。一个可带载12W的驱动电路，连同不需要任何屏蔽措施即可通过CISPR25 Class3标准所需的EMI滤波器件，只需5cm×5cm的PCB 面积。

此外，该产品线还包括不含PWM调光功能的ASL10xxRTK。以及设置简单，精简至8个引脚无外接NTC的ASL10xxLTK。由于产品线全系列的控制芯片均内置有温度保护和过热停机功能，当芯片与LED在同一PCB上时，LED过热可以被芯片直接感知并做出相应动作。所以ASL10xxxLTK尤其适合用于LED驱动电路与驱动在同一PCB的场合。

单路输出产品线可广泛用于乘用车的日行灯、尾灯等场合。电路精简，整体成本和性能均有明显优势。

结语

NXP的汽车LED驱动产品线秉承“外围电路精简、功能高度集成、易于应用开发和整体成本更优”的发展理念。目前产品系列已能够覆盖大部分汽车LED照明的典型应用，尤其在正迅猛发展的全LED前照灯领域，更是独具优势。