前照燈系統(tǒng)的案例
應(yīng)用在汽車前照燈系統(tǒng)中的環(huán)境光傳感芯片
近年來，出現(xiàn)了許多新的照明控制系統(tǒng)，例如用于日間駕駛的自動照明系統(tǒng)、光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)、延遲控制等。尤其是汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)，它是一種能夠自動改變兩種以上的光型以適應(yīng)車輛行駛條件變化的前照燈系統(tǒng)，是國際上在車燈照明上的新技術(shù)之一，它的研發(fā)對汽車夜晚行車安全起到了很大的作用。
自動前照燈照明系統(tǒng)的工作原理：當前照燈開關(guān)轉(zhuǎn)到AUTO位置時，安裝在儀表板上部的光傳感器檢測周圍的光強度并自動控制照明。它是這樣工作的。當車門關(guān)閉，點火開關(guān)打開時，觸發(fā)器控制晶體管VT1開啟，為自動照明控制器供電。
(1)當周圍環(huán)境明亮時：當周圍環(huán)境的亮度大于夜間檢測電路的關(guān)斷照度L2(約550 Lx)和關(guān)斷照度L4(約200 LX)時，夜間檢測電路和夜間檢測電路都輸出低電平，晶體管VT2和VT3關(guān)斷，所有燈不工作。
(2)在黃昏和夜晚：當環(huán)境亮度比夜間檢測電路的照明強度L1(大約130 L1)暗時，夜間檢測電路輸出高電平以接通VT2。此時尾燈電路開啟，尾燈亮起。當夜間檢測電路處于黑暗狀態(tài)并且在夜間達到照明電路的照度L3(大約50 L x)時，它輸出高電平。此時，延遲電路也輸出高電平以導通晶體管VT3。繼電器的作用是打開前燈。
(3)啟動后環(huán)境亮度變化時：打開大燈時，由于路燈等原因，周圍環(huán)境突然變亮時，夜間檢測電路輸出變低。但是在延時電路的作用下，在時間T內(nèi)，V T 3保持開啟，這樣大燈就不會熄滅。當環(huán)境亮度比夜晚/黃昏檢測電路的關(guān)閉照明L2更亮時(例如，一輛白色汽車從隧道出來)，從夜晚/黃昏檢測電路輸出低電平，使延時電路取消，尾燈和大燈立即熄滅。
AFS是一個由傳感器組、傳輸通路、處理器和執(zhí)行機構(gòu)組成的系統(tǒng)。由于需要對多種車輛行駛狀態(tài)做出綜合判斷，客觀上決定了AFS是一個多輸入多輸出復雜的系統(tǒng)。
要實現(xiàn)不同的功能，AFS必須要從不同的傳感器取得不同的車輛行駛信息。
展開 在汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)中應(yīng)用的環(huán)境光傳感芯片
環(huán)境光傳感芯片 - ALS-AK510的應(yīng)用：
黎明或黃昏傳感
監(jiān)控攝像頭
記本電腦，手機，液晶電視的背光顯示
夜燈
汽車前照燈系統(tǒng)
在環(huán)境光測距領(lǐng)域，臺灣旺泓便是其中的佼佼者之一。了解更多關(guān)于臺灣旺泓環(huán)境光傳感芯片的技術(shù)應(yīng)用，請聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號)
自適應(yīng)前照燈控制系統(tǒng)
概述
自適應(yīng)前照燈控制系統(tǒng)（Adaptive Front-lighting System，簡稱AFS）是一種智能燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通過感知駕駛員操作、車輛行駛狀態(tài)、路面變化以及天氣環(huán)境等信息，AFS 自動控制前照燈實時進行上下、左右照明角度的調(diào)整， 為駕駛員提供良好的道路照明效果。
經(jīng)緯恒潤作為AFS控制系統(tǒng)供應(yīng)商，已經(jīng)成功為包括通用（GM）、上海通用（SGM）、長城、上汽、北汽、廣汽、一汽在內(nèi)的多家國內(nèi)外客戶進行了AFS控制系統(tǒng)的配套。
系統(tǒng)功能
自適應(yīng)前照燈控制系統(tǒng)能夠顯著改善各種路況下的照明效果，提高行車安全。
虛線表示無動態(tài)調(diào)光的光照角度
上下調(diào)節(jié)功能 左右調(diào)節(jié)功能
系統(tǒng)組成
乘用車的自適應(yīng)前照燈控制系統(tǒng)由主控制器單元、左/右旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、左/右調(diào)光電機、前/后車身高度傳感器組成。
AFS 系統(tǒng)（上下左右調(diào)節(jié)功能）
ALS 系統(tǒng)（上下調(diào)節(jié)功能）
配套客戶
展開 一期一會 | 仿真技術(shù)驅(qū)動自適應(yīng)前照燈的開發(fā)與設(shè)計
自適應(yīng)前照燈利用多種技術(shù)組合來控制前照燈的方向、距離、亮度和車燈光型，以便在夜間提供更好的照明，同時最大限度地減少對其他車輛駕駛員造成的眩光。
兩種常見的自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)類型，分別是自適應(yīng)駕駛光束（ADB）系統(tǒng)和自適應(yīng)前部照明系統(tǒng)（AFS）。自適應(yīng)前照燈使用攝像頭、雷達、激光雷達和光傳感器，并結(jié)合天氣、速度和轉(zhuǎn)向信息，來主動應(yīng)對不斷變化的駕駛環(huán)境。
大多數(shù)自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)，可以歸類為以下三種前照燈技術(shù)之一：
自動遠光燈：當車輛前方?jīng)]有其他車輛時打開遠光燈，檢測到其他車輛時切換回近光燈
彎道自適應(yīng)前照燈：一種AFS系統(tǒng)，其可將一個或兩個前照燈光束調(diào)整到轉(zhuǎn)彎處，以便駕駛員可以更清楚地看到轉(zhuǎn)彎處
自適應(yīng)駕駛光束前照燈（ADB）：調(diào)整駕駛光束不同區(qū)域的亮度，在未被占用的區(qū)域提供更多光線，在已被占用的區(qū)域減少光線
如今，大多數(shù)新車都配備了自適應(yīng)遠光燈或在轉(zhuǎn)彎時大燈會自動轉(zhuǎn)動的系統(tǒng)，采用光型調(diào)節(jié)技術(shù)的自適應(yīng)駕駛光束前照燈也已在歐洲投入使用。美國新采用的國家公路交通安全管理局（NHTSA）標準已促使向美國市場銷售產(chǎn)品的汽車制造商和供應(yīng)商展開競爭，以開發(fā)符合新標準的產(chǎn)品。特別是FMVSS 108標準，其定義了仿真在ADB虛擬認證中的應(yīng)用。
自適應(yīng)前照燈的優(yōu)勢
大量數(shù)據(jù)顯示，車輛與車輛之間以及車輛與行人之間的事故在夜間更為普遍，高達76%的涉及行人的致命碰撞事故發(fā)生在夜間。在所有交通事故記錄中，12%-15%都將迎面車輛的前照燈眩光列為一個事故因素。新型系統(tǒng)使駕駛員能夠觀察到更多情況并看到更遠的道路，因此產(chǎn)生了積極影響，將行人與車輛的碰撞事故減少了多達23%。
這些數(shù)字，促使特斯拉、奧迪、寶馬、福特、本田、梅賽德斯-奔馳、保時捷和豐田等汽車制造商開始探索全新的自適應(yīng)照明技術(shù)。目前，這項技術(shù)并不是強制性的。
展開 
智能防眩目前照燈系統(tǒng)控制器（ADB）
產(chǎn)品特性
? HCM
? 適配攝像頭：Mobileye EyeQ3及以上，博世MPC2及以上，大陸MFC430及以上，或具有相同內(nèi)核的其他品牌攝像頭等
? 響應(yīng)速度≤40ms
? 控制精度≤100像素
? LDM
? 驅(qū)動功率≥70W
? 驅(qū)動電流≤1.2A
系統(tǒng)功能
? 在車輛運行環(huán)境照明不足，且車速超過60km/h時，ADB系統(tǒng)處于激活狀態(tài)，系統(tǒng)將自動打開遠光燈，增強環(huán)境照明，使駕駛員能夠獲得良好的駕駛視野
? 當駕駛視野中有其他道路使用者時（如跟車或會車時），ADB系統(tǒng)會自動捕捉其他道路使用者的位置，將相應(yīng)位置的LED調(diào)暗或者熄滅，避免對其他道路使用者造成眩目，保證駕駛安全性
? 當ADB系統(tǒng)檢測到環(huán)境光照較強（超過7000lx）或車速小于40km/h時，系統(tǒng)將自動關(guān)閉遠光燈
? 當ADB系統(tǒng)激活且車速超過100km/h時，系統(tǒng)將控制遠光燈處于高速模式，使照明視野更聚攏、更清晰
? 當ADB系統(tǒng)檢測到行駛環(huán)境中有行人時，可通過控制相應(yīng)位置的LED閃爍進行提醒，并滿足ADB系統(tǒng)進行閃爍提醒時不會對其他道路使用者造成眩目
配套客戶
展開 ASAP模擬分析高亮度汽車 LED 前照燈的光學結(jié)構(gòu)設(shè)計
本文對LED汽車前照燈的光學結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。在遠光燈設(shè)計時，采用側(cè)面放光的方式，光源發(fā)光經(jīng)自由曲面反射，光線全部反射匯聚以達到遠光配光要求。在近光燈設(shè)計時，用3個相同的光學單元疊加以實現(xiàn)足夠的光通量。每個單元采用多橢球反射面將多芯片大功率LED光源發(fā)出的光進行匯聚，經(jīng)擋板遮擋住部分光線以形成明暗截止線，光線再經(jīng)透鏡匯聚后得到近光燈所需光型。最后，采用ASAP軟件實現(xiàn)了仿真，仿真結(jié)果表明此設(shè)計符合國家標準。 我們 采用 5 顆單顆 1 瓦的 LED 芯片，直線形串聯(lián)封裝在一個基板上，成為一顆 LED。芯片封裝排列長度 5.5mm。 所封裝的 LED 光源的光譜特性和輻射分布圖如圖 1、 2 所示。
LED 汽車前照燈的光學設(shè)計: 遠光燈設(shè)計、近光燈設(shè)計
ASAP模擬與分析結(jié)果:對設(shè)計采用光學設(shè)計軟件ASAP進行了光學建模 和仿真，測試屏幕在車燈前方25米處，（0，0）點為 屏幕中心。遠光燈等照度曲線如圖5所示，可見亮點 在（0，0）點右側(cè)，照度達到了遠光燈的要求。近光燈等照度曲線如圖6所示，明暗截止線清晰可見，大 照度值為29勒克斯。
本文完成了 LED 汽車前照燈光學設(shè)計和模擬，研究了適合汽車用前照燈的 LED 封裝形式，采用多顆 LED 芯片直線型排列，以硅膠平面式封裝，實現(xiàn)朗伯體光源，達到較大照射范圍。同時采用 ASAP 軟件實 現(xiàn)了光學設(shè)計的仿真，仿真結(jié)果表明所進行的設(shè)計滿 足國家對汽車前照燈標準的要求。由于 LED 發(fā)光角度 大為 180 度，擋板只檔住了很少的一部分光線，傳 統(tǒng)源為 360 光源，需要檔板遮擋 50%的光線才能形成 明暗截止線，因此采用 LED 光源作為汽車前照燈近光 燈光源，不僅光源的效率要高于傳統(tǒng)光源，而且整燈的光利用率要高于傳統(tǒng)近光燈30%左右。
展開 車燈仿真專題 | 基于ANSYS HFSS的CISPER25汽車前照燈PCB傳導輻射仿真分析
隨著電池續(xù)航里程增加、驅(qū)動和控制系統(tǒng)性能提升，電動汽車已成為汽車行業(yè)發(fā)展的新趨勢。汽車前照燈集成了（Headlamp）的指示燈包含了近光燈、遠光燈、轉(zhuǎn)向燈、霧燈等基礎(chǔ)指示，此外還包含了LR+CR激光雷達、LR雷達、SR雷達、HDR攝像頭、FIR熱成像相頭等功能器件，這樣使得燈組件電子系統(tǒng)更加復雜，多塊PCB、散熱器、底座、線束的排列布置結(jié)構(gòu)，帶來了嚴重的電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）問題，一方面影響其他敏感器件的正常工作，另一方面會影響電動汽車的安全穩(wěn)定行駛！本節(jié)我們在ANSYS HFSS 2023R1中模擬CISPR25汽車前照燈PCB電源回線遠端接地的測試環(huán)境，將獲得整塊PCB的傳導發(fā)射（CE）對標標準，發(fā)現(xiàn)部分頻點超標后，給出改善措施最終通過測試標準。
一、模型導入
如下圖所示為汽車前照燈組價的示意圖，我們將抽取他們的PCB進行模擬仿真。
對照上圖的實際環(huán)境搭建在ANSYS HFSS中搭建仿真模型模型具體包括以下三個部分：待測PCB，4 cable連接器，以及CISPR25測試環(huán)境（LISN網(wǎng)絡(luò)、測試線纜等）。
打開Ansys Electronics Desktop 2023，Insert Design選擇HFSS,然后命名工程名字為Cisper25_CE，依次導入以上三部分模型。
二、模型材料賦值以及邊界設(shè)置
2.1 PCB和線纜設(shè)置為copper，LISN設(shè)置為AL，選中物體在Properties中的Material先選擇Edit然后選擇材料為所需材料。
2.2 底部等大小的長方形作為參考地，命名為GND，設(shè)置邊界條件為Perfect E即理想導體邊界。
展開 VRX-HeadLamp&HMI — 汽車智能頭燈及座艙仿真工具
產(chǎn)品介紹
? VRX-HeadLamp – 可控環(huán)境下進行照明系統(tǒng)測試的全虛擬駕駛實驗室
? 照明系統(tǒng)設(shè)計評估
VRX-HeadLamp可以用來虛擬檢測、分析和比較不同光型模式的缺陷，適用于自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)、動態(tài)彎道燈、自適應(yīng)遠光和矩陣光束/像素光束等智能照明系統(tǒng)。也可從駕駛員的角度對各種照明配置和場景進行測量，評估其他車輛的前照燈產(chǎn)生眩光的不適感，并根據(jù)美國公路安全保險協(xié)會（IIHS）的測試標準對智能大燈的等級進行評估和優(yōu)化。
? 夜間駕駛路照效果實時體驗
在研發(fā)初期，通過考慮控制算法的頭燈照明效果仿真和測試潛在的邊緣工況，在靜態(tài)和動態(tài)兩種駕駛模式下，對頭燈方案進行評估驗證。實時、基于物理的光學仿真保證了虛擬前照燈模型在駕駛環(huán)境中的真實性，并基于多屏幕協(xié)同提供身臨其境的體驗效果。
? VRX-HMI – 汽車座艙全虛擬駕駛實驗室
? VR顯示和交互式體驗
可與HTC Vive Pro, Oculus, StarVR等設(shè)備連接，支持多面屏、曲面屏觀看，可支持CAVE。
可進行手勢追蹤和全身動作追蹤，提供全方位的交互體驗。
? 物理按鍵和屏幕觸摸虛擬驗證
物理按鍵的行為，如旋轉(zhuǎn)、移動、按壓帶來的變化和效果可以在虛擬中驗證，燈光、聲音等事件控制帶來的效果也可直接展示出來。支持SCADE設(shè)計的人機界面導入，支持導入Web GL原型設(shè)計，支持原型機工具，如（QT Quick, Unreal engine, Unity, etc.）
展開 一文帶你了解汽車上28個電子控制系統(tǒng)（EFI、EGR、ISC、EBD、ESP...）及各自的作用
02
自動調(diào)節(jié)座椅系統(tǒng)（AAS）
該裝置是人體工程技術(shù)與電子控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它通過傳感器感知乘坐人員的體態(tài)， 并使座椅狀態(tài)與其相適應(yīng)， 滿足乘客的舒適性要求。
03
自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（AFS）
自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)可在前照燈照明范圍內(nèi)， 根據(jù)車身的動態(tài)變化、轉(zhuǎn)向機構(gòu)的動作特性等綜合因素進行計算和判斷，從而判定汽車當前的行駛狀態(tài)，對前照燈近光進行相應(yīng)的調(diào)整，并能在會車時自動啟閉和防眩。它能夠有效地降低駕駛者在夜晚彎路上行車的疲勞程度，使駕駛者能夠看清轉(zhuǎn)彎處的實際路況，使駕駛者能夠擁有充分的時間進行轉(zhuǎn)向操縱和應(yīng)對緊急情況，從而明顯提高夜晚彎路上行車的安全性。在日本，一些汽車商在其高檔轎車中已標配AFS， 如豐田汽車公司在“獵犬” 上采用了可變式“自適應(yīng)性前照燈系統(tǒng)”。
04
夜視系統(tǒng)（NVS）
夜視系統(tǒng)是全天候的電子眼，延伸了駕駛員的視力范圍， 使其視力范圍達到近光燈照射距離的3～5倍， 且能幫助駕駛員看到遠處來車的燈光， 在雨雪、濃霧天氣時，對公路上的物體也能盡收眼底，大大提高了汽車行駛的安全性。
展開 幾種現(xiàn)有及將來的汽車LED照明驅(qū)動創(chuàng)新方案
(二)當今汽車外部照明——尾燈
從過去單個的LED到現(xiàn)在的不透明且均勻的燈排，從動畫的信號到掃動的閃光信號燈，驅(qū)動器作為汽車尾燈演變的重要部分，除了在造型、形像等汽車外觀方面不斷創(chuàng)新外，還提升安全系數(shù)，并可支持啟停壓降，和自適應(yīng)環(huán)境光照條件，是滿足汽車廠商和政府節(jié)能要求的關(guān)鍵。針對此類應(yīng)用，安森美半導體提供線性穩(wěn)流器和控制器。
(三)當今汽車外部照明——前照燈
LED前照燈普遍應(yīng)用于日間行車燈(DRL)，最常見的兩種方案是導光LED和LED串（如圖4所示）。這些DRL應(yīng)用不僅向迎面駛來的車輛提供更好的能見度， 汽車廠商也依靠LED和LED驅(qū)動器的靈活性來個性化他們的車輛，建立特有的“視覺”品牌。
用于豪華車的先進前照燈已不僅僅局限于DRL、遠光燈和近光燈，汽車廠商還可選擇LED轉(zhuǎn)向燈、LED霧燈和高速路面聚光燈等設(shè)計，以及采用結(jié)合HID和LED方案的前照燈系統(tǒng)，乃至將來的全LED燈。在更具個性、更安全及更高能效的趨勢的推動下，考慮令平臺模塊化，從低成本“入門級近光燈”發(fā)展至高端全功能“先進照明系統(tǒng)”，為汽車廠商提供多種創(chuàng)新。
從成本上來說，先進的照明系統(tǒng)較標準照明系統(tǒng)貴，但可相應(yīng)減少功能以迎合中低成本汽車。此外，它還具備可擴展性，可根據(jù)需要適當擴展以用于各類汽車。
安森美半導體提供雙通道LED驅(qū)動器、步進電機驅(qū)動器用于自適應(yīng)前大燈系統(tǒng)(AFS)。這些系統(tǒng)進一步提升安全水平，提供照明單元，可根據(jù)駕駛環(huán)境、速度及車輛負載移動和旋轉(zhuǎn)。雙通道LED驅(qū)動器特性包括：集成功率LED、系統(tǒng)級芯片，提供達125 dc的氛圍，適用于中、高總功率。而步進電機驅(qū)動器提供雙極步進驅(qū)動、微步進、停轉(zhuǎn)檢測、LIN、I2C和SPI接口，以及達125 dc氛圍等特性。
展開 幾種現(xiàn)有及將來的汽車LED照明驅(qū)動創(chuàng)新方案
圖2：RGB驅(qū)動器用于汽車內(nèi)部照明
(二)當今汽車外部照明——尾燈
從過去單個的LED到現(xiàn)在的不透明且均勻的燈排，從動畫的信號到掃動的閃光信號燈，驅(qū)動器作為汽車尾燈演變的重要部分，除了在造型、形像等汽車外觀方面不斷創(chuàng)新外，還提升安全系數(shù)，并可支持啟停壓降，和自適應(yīng)環(huán)境光照條件，是滿足汽車廠商和政府節(jié)能要求的關(guān)鍵。針對此類應(yīng)用，安森美半導體提供線性穩(wěn)流器和控制器。
圖3：汽車尾燈
(三)當今汽車外部照明——前照燈
LED前照燈普遍應(yīng)用于日間行車燈(DRL)，最常見的兩種方案是導光LED和LED串（如圖4所示）。這些DRL應(yīng)用不僅向迎面駛來的車輛提供更好的能見度， 汽車廠商也依靠LED和LED驅(qū)動器的靈活性來個性化他們的車輛，建立特有的“視覺”品牌。
圖4. LED前照燈應(yīng)用于DRL的兩種常見方案
用于豪華車的先進前照燈已不僅僅局限于DRL、遠光燈和近光燈，汽車廠商還可選擇LED轉(zhuǎn)向燈、LED霧燈和高速路面聚光燈等設(shè)計，以及采用結(jié)合HID和LED方案的前照燈系統(tǒng)，乃至將來的全LED燈。在更具個性、更安全及更高能效的趨勢的推動下，考慮令平臺模塊化，從低成本“入門級近光燈”發(fā)展至高端全功能“先進照明系統(tǒng)”，為汽車廠商提供多種創(chuàng)新。
從成本上來說，先進的照明系統(tǒng)較標準照明系統(tǒng)貴，但可相應(yīng)減少功能以迎合中低成本汽車。此外，它還具備可擴展性，可根據(jù)需要適當擴展以用于各類汽車。
安森美半導體提供雙通道LED驅(qū)動器、步進電機驅(qū)動器用于自適應(yīng)前大燈系統(tǒng)(AFS)。這些系統(tǒng)進一步提升安全水平，提供照明單元，可根據(jù)駕駛環(huán)境、速度及車輛負載移動和旋轉(zhuǎn)。雙通道LED驅(qū)動器特性包括：集成功率LED、系統(tǒng)級芯片，提供達125 dc的氛圍，適用于中、高總功率。
展開 
豐田THS-II混合動力核心控制策略介紹(二)
圖24 IGBT導通圖
圖25 流過電抗器的電流示意圖
4.可變電壓系統(tǒng)降壓工作的原理
如圖26所示，從逆變器過來的最高電壓直流650V經(jīng)過導通的IGBT（用于降壓），電抗器右端被施加最高電壓直流650V電壓。電抗器的自感作用使其左端的電壓不會與右端的電壓同步升到650V，當IGBT（用于降壓）的導通時間滿足了產(chǎn)生201.6V的感應(yīng)電動勢的要求時就會被截止。如圖27所示，當IGBT（用于降壓）截止時，電抗器左端有201.6V的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，HV蓄電池連同并聯(lián)的電容器一并被充電，通過與IGBT（用于升壓）并聯(lián)的二極管導通構(gòu)成的回路，電抗器完成放電。當IGBT（用于降壓）再次導通時，電抗器開始充電的瞬間相當于該回路的截斷狀態(tài)，這時與HV蓄電池并聯(lián)的電容器會持續(xù)的對HV蓄電池提供充電。精確的控制IGBT（用于降壓）的通斷時間，可讓電抗器左端產(chǎn)生略高于201.6V的HV蓄電池充電電壓。與HV蓄電池并聯(lián)的電容器和逆變器側(cè)的電容器都是起到了儲存能量和濾波的作用。
圖26 最高電壓直流650V經(jīng)過導通IGBT
圖27 IGBT截止示意圖
動力管理控制ECU(HV CPU)根據(jù)增壓轉(zhuǎn)換器的工作信號(PWM)控制增壓轉(zhuǎn)換器并檢測增壓前后的電壓，提供反饋以檢查是否達到目標增壓值。增壓轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障時，動力管理控制ECU(HV CPU)監(jiān)視增壓轉(zhuǎn)換器的控制狀態(tài)。當出現(xiàn)過電壓、過電流或電路故障等異常時，動力管理控制ECU(HV CPU)斷開異常電路中的增壓轉(zhuǎn)換器IGBT以切斷增壓轉(zhuǎn)換器控制。如下圖28所示。
圖28 過電壓、過電流或電路故障等異常
5.DC/DC 轉(zhuǎn)換器控制
車輛的電氣零部件（如前照燈和音響系統(tǒng)）和各 ECU 使用直流電壓14V 作為其電源。
展開 智芯研報 | 成本下降，需求爆發(fā)，第三代半導體拐點臨近
在汽車電子領(lǐng)域，GaN可應(yīng)用與總線系統(tǒng)、激光雷達以及LED前照燈。對于總線系統(tǒng)，GaN技術(shù)可提高效率、縮小尺寸并降低系統(tǒng)成本。激光雷達使用脈沖激光快速為車輛提供周圍環(huán)境的高分辨率三維圖像，GaN技術(shù)可使激光信號發(fā)送速度遠高于同類硅MOSFET器件。從而提高測量距離、反應(yīng)速度，此外通過更高的效率，實現(xiàn)更高系統(tǒng)效率。用于高強度LED前照燈時，GaN技術(shù)可提高效率，改善熱管理并降低系統(tǒng)成本。而更高的開關(guān)頻率允許在AM波段以上工作并降低EMI。
GaN應(yīng)用于高溫、高頻、大功率射頻優(yōu)勢明顯
微波射頻器件是實現(xiàn)信號發(fā)送和接收的基礎(chǔ)部件，是無線通訊的核心。GaN應(yīng)用于高溫、高頻、大功率射頻優(yōu)勢明顯。電信行業(yè)不斷要求更高的數(shù)據(jù)速率，工業(yè)系統(tǒng)不斷需要更高的分辨率，這要求電子設(shè)備工作頻率的不斷上升。因此射頻功放的帶寬越來越寬、功率越來越高。采用GaN能夠大幅簡化輸出合成器、減少損耗，因而可以提高效率，減小芯片尺寸。
近年來，GaN逐漸成為射頻功率應(yīng)用中LDMOS和GaAs的重要競爭對手，其性能和可靠性不斷提高。LDMOS 技術(shù)受低頻限制，GaAs能夠滿足100GHz以上工作，但其低導熱率和工作電壓限制了其輸出功率水平。GaN-on-SiC在高頻下可提供數(shù)百瓦的輸出功率，并能提供雷達系統(tǒng)所需的堅固性和可靠性。同時可顯著降低射頻功率晶體管的數(shù)量、系統(tǒng)復雜性和總成本。
現(xiàn)行GaN器件以GaN-on-SiC及GaN-on-Si兩種晶圓為主進行制造。其中GaN-on-SiC適合應(yīng)用在高溫、高頻的操作環(huán)境。在散熱性能上具優(yōu)勢，以5G基站射頻應(yīng)用最多，預期未來在5G商用帶動下，具有龐大市場商機。
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