氛围灯：汽车大放异彩的新元素
LED技术使氛围灯成为新的镀铬元素，让车辆大放异彩。然而，新的技术发展也给设计人员带来了新的挑战。...
过去，自认为有品味的人士都拥有一辆闪亮镀铬的汽车。但今日，LED技术使氛围灯成为新的镀铬元素，让车辆大放异彩。然而，新的技术发展也给设计人员带来了新的挑战。
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劳斯莱斯幻影（Rolls-Royce Phantom）这款车装饰着无数的闪亮光点，让驾驶人仿佛置身于星空之下，体验奢华和独特的感觉。与镀铬方法不同，灯光可以执行更多功能。
在汽车内，光学装置可以经由调节亮度和色彩来影响驾驶人的情绪，让他们感觉自在舒适和较少的压力，或是感到振奋和受到鼓舞。灯光还可以提高驾驶人的认知能力，防止他们疲劳驾驶，并帮助他们集中注意力。
但是，色彩也会产生负面影响。因此，还需要额外使用人机介面系统，以确保灯光色彩与驾驶人的身体和情绪状况相匹配。而这些色彩通常採用所谓的「主题」配置，涉及预先设定的各种参数。这类系统可以包含多个微控制器和多达300个RGB模组，由LED晶片和驱动器构成。
走出舒适圈
汽车内部LED照明最初仅用于豪华车型，而且纯粹是作为舒适元素，如今则普遍用于中级车型，主要目标是确立LED灯用于提高安全性的功能。透过有选择性地使用灯光，可以帮助驾驶人在车内更便捷地移动，并且可以根据需要去突显或隐藏控制单元或指示灯。例如警告功能，当一个物体过于靠近时，使用红光显示以更易于受到注意。还可以利用LED优雅地传达车辆状态或来电资讯，帮助驾驶人快速接收讯息。
但必须避免使用过度，灯光不应该让驾驶人或其他人感到目眩或分散注意力。当照明元素使用过度时，可能会适得其反。
较小型LED组装更紧密
技术进步提供了更多的艺术和应用机会。例如，LED灯条可以整合在柔性PCB上，用于贴合沿车顶边缘的设计和座椅内饰等具挑战性的地方。
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元件也变得越来越小，最新的LED模组尺寸仅为8 × 18 mm2。这是无法避免的，因为随着每个开发週期的演进，电子元件的安装空间也会随之缩小。这意味着在体积更小的模组中，漫射器会越来越靠近光源，即LED晶片。
如果LED或LED模组与漫射器之间的距离减小，那么就需要将LED更紧密地装配在一起，以形成一致的灯光面。一般而言，LED与漫射器的距离应等于两个LED之间的距离，即意味着需要安装更多的LED。
对于小型灯带，可以从两端照亮光缆。然而，这只适用于大约15至20 cm长度的应用，超过这个长度范围，光缆中间的光缐就不够强，无法确保达到一致且均匀的色彩。因此，以屋顶照明为例，必须在固定距离间隔放置一系列LED或LED模组。
适用于空间受限的LED驱动器
对于中控台等应用，推荐使用Elmos的E521.38等多通道驱动器，它可以控制四个 LED，使用多路复用时甚至可以控制六个LED，满足严格的安装空间要求。
E521.38根据ISO 26262标准为ASIL-B应用而开发，也可用于功能性安全系统。这款驱动器採用了具有可润湿侧面的DFN18封装，有助于简化检查工作。採用差分数位介面，因而成为动态氛围灯的首选产品。原因在于，它与其他匯流排系统和大型匯流排佈置不同，不会因资料传输速率不足而导致滞后效应。这意味着可以保证一致的色彩显示和变换。
而对于较小的LED模组，E521.39 LIN-RGB/W驱动器是理想的选择。这款产品专为氛围灯而设计，氛围灯通常是静态的。与其前代产品不同，E521.39具有快闪记忆体，因此车辆中的模组能够接收软体更新。这款驱动器可以承受高达40V的电源电压，并具有较低的30μA最大无效电流消耗。这款模组具有稳健性和低功耗等性能，非常适用于电池驱动的车辆。
由于採用12位元ADC，能够读取内部温度感测器和使用正向电压的差分测量来提供高解析的温度测量功能。LED驱动器可以使用这项功能，透过软体来补偿老化和温度影响。
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E521.38多通道驱动器使用内建的脉宽调变发生器来产生1,000 Hz的PWM频率，提供全16位元脉宽解析度。E521.39则以相同解析度提供高达700Hz的频率。这两款驱动器性能远远高于汽车OEM厂商的要求，这些厂商在各自的标准中规定500Hz频率，以确保内部照明不会发生闪烁。这些特性为满足更严格的要求提供了空间。
LED驱动器的PWM系统不仅可以实现无闪烁灯光，并具有相当强大的柔和色彩转换能力。它还提供另一项优势，鉴于OEM厂商不断设定越来越严格的LED色彩空间，在选择LED时，这个产品可以容许更多的LED分档并降低成本。
（本文作者Bernd Wondratschek为儒卓力ABU现场应用工程师）