נוריות הרכב והנהגים ברכב מספקים אפשרויות נוספות לפשט את העיצובים

בתעשיית הרכב, נוריות הלד צוברות תודות הודות לתאורה טובה יותר שלהן על פני טכנולוגיות תאורה מסורתיות. נוריות LED יכולות להציע לנהגי מכוניות טווח ראייה מורחב, תוך אפשרות להן לראות את הכביש בצורה ברורה יותר, וכן לספק תאורה טובה יותר להולכי הרגל בכביש. הרבה התמקדות הפיתוח היא באריזות קטנות יותר, פיזור חום גבוה יותר, חיסכון רב יותר בחשמל וחוסן מוגבר.

שוק ה-LED לרכב צפוי להגיע ל-2.9 מיליארד דולר בשנת 2021, לספק קצב צמיחה של 13.7% משנה לשנה, הודות לפנסים ולצגים פנלים, על פי תאגיד טרנדפורס. נתח ה- LED של מכוניות הנוסעים העולמיות הגיע ל -53% בשנת 2020, עם נתח של 85% במכוניות חשמליות, על פי חוקר השוק.

חלק מהספקת תאורה נעימה יותר מבחינה אסתטית לבידול גדול יותר הן בפנים והן בחוץ של המכונית, דורשת פתרונות תאורה והספק קטנים יותר. במהלך השנה האחרונה, בעוד שיצרני LED פיתחו מכשירים חדשים באריזות קטנות יותר עם בהירות ואמינות גבוהים יותר, יצרני נהגי LED ממשיכים להגיע לרמות אינטגרציה חדשות מבלי להתפשר על הביצועים כדי לסייע בפיתוח עיצובי תאורה לרכב חלקים יותר.

במקביל, יצרני תאורת LED ממשיכים לקדם את הטכנולוגיות שלהם כדי לשפר את נראות הנהיגה והבטיחות. לתאורה חיצונית, שיפורים אלה התמקדו בהירות, יעילות וגדלי אריזה קטנים יותר.

דוגמה אחת היא הדור הבא של נורות הלדים של Dominant Opto Technologies שהושק מוקדם יותר השנה. ה ספייס פלוס 2520 נוריות LED מיועדות למנורות שילוב אחוריות, המשמשות כמנורות זנב, מנורות עליונות, מנורות עצור מרכזיות גבוהות, אותות ופנסי ערפל אחוריים.

למרות גודלו הקטן יותר, בגודל 2.5 × 2.5 × 0.7 מ"מ, דומיננט אמרה כי הוא עולה על קודמיו ומוצרים דומים בשוק מבחינת בהירות, עמידות ואמינות. הוא גם פותח הזדמנויות לעיצובים קטנים ורזים יותר.

דומיננט ציין גם כי זוהי יצרנית ה- LED הראשונה שמציעה משפחות מוצרים עם טביעת רגל אחת על פני חמש רמות הספק (0.1 W, 0.2 W, 0.5 W, 1 W ו- 2 W) ושלושה צבעים - ענבר, צהוב ואדום סופר. - לכיסוי מגוון יישומי מנורה משולבת אחורית.

עם תפיסת "חבילה אחת מתאימה לכולם", אמרה החברה מעגל העיצוב פשוט ומציע יתרונות בעלות.

תכונות מפתח אחרות כוללות עמידות תרמית נמוכה ותכונות פיזור חום מצוינות. בהשוואה לחבילות קונבנציונאליות כמו ה- PLCC, באותם תנאי נהיגה, ה- Spice Plus 2520 מסוגל לשמור על שטף אור גבוה יותר למשך זמן רב יותר.

הסדרות בעלות הספק נמוך, כולל SVx-HHG (0.1 W), SVx-MHG (0.2 W) ו- SVx-SHG (0.5 W), חולקות מרכז אופטי משותף אחד, בעוד ששתי הסדרות בעלות הספק גבוה, SVx- TZHG (1 W) ו- SVx-WZHG (2 W), חולקים מרכז אופטי משותף נוסף. טביעת הרגל הסטנדרטית והמרכז האופטי מאפשרים ללקוחות לפשט את עיצוב האופטיקה, העדשה והמנורה תוך מתן שימוש חוזר במודולי עיצוב ופלטפורמות דפוס.

ספייס פלוס 2520 מגיע גם עם מסגרת עופרת חדשה ורפידת הלחמה מיוחדת שהעצימה את חוסנה בחבילה עם חוזק גזירה של חבילה בגודל 1.5 × על פני נוריות בגודל דומה עם כריות הלחמה סטנדרטיות לאמינות רבה יותר.

פנסים חכמים או חכמים כגון מערכות קורות אדפטיביות (ADB) הם מגמה הולכת וגדלה לשיפור הראות של הנהג ובטיחות הכביש. סמסונג אלקטרוניקה ושות 'בע"מ הודיעה על כך LED PixCell השנה, LED חדש לרכב מודול מותאם לפנסים חכמים, כגון מערכות ADB, המכווננות אוטומטית את דפוסי אלומת הפנסים כדי למנוע סנוור לנהגים אחרים.

נהג ביקוש גדול למערכות ADB, אמרה סמסונג, היא טכנולוגיות רכב מתפתחות, כגון נהיגה אוטונומית ומחוברת, שהעלו את הרף לתקני בטיחות הרכב.

LED PixCell של סמסונג. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: סמסונג אלקטרוניקס ושות 'בע"מ)

ה- PixCell LED יכול לשלב באופן מונוליטי יותר מ -100 קטעים אולטרה קטנים לשבב LED יחיד, תוך הפיכת האזור הפולט אור לקטן משמעותית, בגודל 15.4 × 2.7 מ"מ. מכיוון שהשטח הפולט אור יורד ל -1/16 ממודולי LED בדידים קונבנציונאליים למערכות ADB, ה- PixCell LED יכול להקטין את גודל הפנסים ב -30% עד 50% עבור עיצובים חלקים יותר, אמרה סמסונג.

קטעי ה- LED מופרדים על ידי קיר סיליקון למניעת קריאה אופטית, המציעה ניגודיות מעולה לנראות הנהג הרבה יותר גדולה, אמרה החברה, וכל קטע מתפקד כמו פיקסל לשליטה על חלוקת האור כך שהקרן מהפנס תאיר רק את המדויק מיקום בו הוא נחוץ.

תוכנת תאורה לרכב משמשת להתאמת חלוקת האור ורמות הבהירות של נורית PixCell, מה שהופך אותן להתכווננות בקלות כדי לעמוד בתקנות ודרישות עולמיות שונות למנורות רכב. יתרון מרכזי בפנס הסטנדרטי היחיד הוא שמעצבים יכולים להתאים אישית את תפוקת האור, בהתאם לדרישות, תוך להאיץ את מחזור הפיתוח והייצור.

סמסונג אלקטרוניקה הכריזה גם על הדור השלישי שלה (Gen3) נוריות מסדרת C עבור כלי רכב חשמליים (EVs) מכיוון שהביקוש לנורות LED חסכוניות באנרגיה ממשיך לעלות. נוריות ה-Gen3 מציעות יעילות משופרת של פליטת אור ומשלבות זרחן "מעולה". טֶכנוֹלוֹגִיָה כדי ליצור פיזור אור אחיד יותר.

משפחת LED לרכב מסדרת Gen3 C של סמסונג. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: סמסונג אלקטרוניקס ושות 'בע"מ)

משפחת C3 מסדרת C מורכבת משש חבילות LED בעלות הספק רב עוצמה המספקות רמות גבוהות של שטף זוהר והארה לחיסכון גדול יותר בחשמל. האריזות זמינות במגוון צבעים והספקים, כולל חמש אופציות ללבן (1 W, 3 W, 6 W, 9 W ו- 12 W) ואחת לענבר (3 W), מה שהופך אותן מתאימות ליישומי פנסים קדמיים. כגון קורות נמוכות וגבוהות, מנורות ריצה בשעות היום ונורות איתות.

סדרת ה- C של סדרת C דורשת פחות שבבי LED כדי להשיג אותה רמה של ביצועי פנסים, בהשוואה לנורות LED רגילות בעלות הספק גבוה. או עם אותו מספר שבבים, הוא מאפשר לפנסי ראש להוריד את זרם ההנעה ביותר מ -3% ולפשט את פתרון פיזור החום ביותר מ -10%, וכתוצאה מכך מנורות חסכוניות יותר וקלות יותר.

חבילות Gen3 מסדרת C מאפשרות שימוש יעיל יותר בדלק, מה שמוריד את טביעת הרגל הפחמנית של נסיעות יומיות, בשימוש במכוניות המונעות על בנזין.

מיועד גם לרכבי EV, סיאול סמיקונדקטור ושות 'בע"מ הרחיבה את הלוח המשולב שלה עם שבבים על גבי PCB (WICOP) טכנולוגיית LED עם השקת מנורת ה- WICOP TE (Top Electrode), שנועדה לשפר משמעותית את היעילות התרמית של פנסי ראש לרכבים.

סיאול סמיקונדקטורה-WICOP TE של פנסי ראש חרג מהשיטה הקודמת של חיבור אריזת ה-LED ל-PCB ויכול לחבר את החבילה ישירות על גוף הקירור, מה שמפזר במהירות את החום שנוצר בפנס. ה-WICOP TE הוצג בסדנת DVN בארה"ב ב-21 בספטמבר.

בשנה שעברה, סיאול הרחיבה את המשפחה עם הצגת נוריות ה- UHL (UHL) בסדרת WICOP שאמורות להפחית את צריכת החשמל בפנסים עד 20%, עם שיפור של 40% בפיזור החום בהשוואה למוצרי LED אחרים. .

ה- WICOP TE של מנורות סמי -מוליכים לפנסי ראש (מקור: מוליכים למחצה בסיאול)

נוריות Ostune E1608 ו- E3030 של אוסראם. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: Osram Opto Semiconductors)

יצרני LED מספקים גם אפשרויות תאורה נוספות לחללי פנים ברכב. לדוגמה, ה משפחת LED לבנה Ostune מ- Osram Opto Semiconductors מספקת גרסאות בהירות מלבן כחול קריר עד לבן חם אדמדם לתאורת הסביבה.

הודות לטווח טמפרטורות הצבעים הרחב שבין 2,700 ל -6,500 קלווין והיכולת לבחור בין פחים קטנים, מעצבי הרכב יכולים להגדיר במדויק את הטון הלבן הרצוי שלהם ולהפוך אותו לאלמנט עיצובי קבוע בין כלי הרכב, אמר אוסראם.

בנוסף, נוריות ה- LED קטנות: ה- E1608 מודד 1.6 × 0.8 × 0.6 מ"מ, ואילו ה- E3030 הגדול יותר מודד 3 × 3 × 0.65 מ"מ. ה- Ostune E1608 מכסה את טווח הבהירות התחתון עד למעלה מ -7 לומן, בעוד E3030 מכסה את הטווח העליון עד למעלה מ -70 לומן.

נהגי לד

לתצוגות ברכב, אמרה מוצרים משולבים בע"מ השיקה את ארבעת הערוצים הנמוכיםמתח MAX25512 נהג תאורה אחורית לרכב LED עם דחיפה משולבת מֵמִיר. החברה טוענת כי מדובר בפתרון המשולב היחיד ששומר על בהירות מלאה וקבועה של תצוגות במכונית, אפילו בתנאי קור קרים קיצוניים עד למתח כניסה של 3V.

יתרונות נוספים של נהג התאורה האחורית המשולבת של LED כוללים הפחתת שטח הלוח, עלות התמורה נמוכה יותר (BOM) ויעילות גבוהה. מנהל ההתקן LED שבב יחיד, המוצע באריזה 24 פינים, 4 × 4 × 0.75 מ"מ שטוחה ללא עופרת (QFN), מבטלת חבילה חיצונית MOSFET וחוש הנוכחי נַגָד ומשלב תקשורת I2C, שכולן עוזרות להוזיל את עלות ה- BOM ולהפחית את שטח הלוח ב -30%. בנוסף, מנהל ההתקן LED כולל ארבעה ערוצי 12 mA, הטוענים ליעילות הגבוהה ביותר בתעשייה (91%) בפעולה של 2.2 מגה-הרץ.

נהג תאורה אחורית MAX25512 של Maxim Integrated. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: Maxim Integrated Products Inc.)

ה-MAX25512 משלב ממיר דחיפה ונגד חישת זרם, מה שמבטל את הצורך במכשיר חיצוני MOSFET נדרש בדרך כלל כדי לנהוג בתצוגות רכב. ממשק התקשורת המשולב I2C משמש תצוגה הגדרות ואבחון, ופונקציית עמעום היברידית משולבת מפחיתה הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) ומשפרת את יחס העמעום. למרות שמערכות התחלה עצירות לרכב מגבירות את צריכת הדלק, הן יכולות לאתגר את מערכת אספקת החשמל לשמור על אותה רמת בהירות התצוגה במהלך ההפעלה מחדש, אמר Maxim Integrated.

מתח הכניסה 25512-V של MAX3 ויעילות של 91% בפעולה של 2.2 מגה-הרץ מספקים בהירות מלאה וקבועה של תצוגות במכונית בתנאי קר-האנק/התחלה-עצירה. הוא פועל עד 3 וולט לאחר ההפעלה ללא תוספת של ממיר טרום-בוסט, המגן על המסך מפני הפרעות בחשמל. פונקציות אבחון כגון SHORT to GND על כל כיור זרם מתריעות על המיקרו-בקר והגדרות אימוני רוחב הדופק (PWM) של הערוץ באמצעות ממשק I2C כדי להבטיח תצוגה בטוחה ואיכותית יותר, אמרה החברה.

עוד דרייבר משולב וגמיש במיוחד מגיע מ- STMicroelectronics. ה ALED6000 נהג LED לרכב יחיד בשבב עם ממיר DC/DC משולב נועד לשמור על עוצמת התאורה עקבית ככל שתנאי החשמל בתוך הרכב משתנים. נהג ה- LED מוסמך מסוג AEC-Q100 יכול לשמש בתאורה חיצונית כגון תאורת יום, פנסים, פנסים אחוריים, פנסי עצירה והפניית אור וכן תאורה פנימית.

נהג LED לרכב ALED6000 של שבב יחיד של STMicroelectronics. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: STMicroelectronics)

נהג ה- LED המשולב לרכב מניע שורה אחת של נוריות בנפח של עד 3 A ומציע טווח מתח כניסה רחב מ -4.5 V עד 61 V. הממיר שבב מאפשר טופולוגיות buck, buck/boost ו- boost floating-boost, אשר החברה מספקת את הגמישות להפעלת מחרוזות LED הדורשות מתח מעל או מתחת למתח הכניסה תוך התמודדות עם תנודות האספקה. הממיר יכול גם לפעול במצב נשירה נמוכה עם מחזור עבודה קרוב ל -100% אם מתח הכניסה יורד ליד או מתחת לפלט המתוכנת.

ALED6000 מיישם עמעום דיגיטלי בעזרת סיכה ייעודית להחלת אות הבקרה של PWM. יש גם סיכת הפעלה ופין סינכרון המבטיחים רעש נמוך ביישומים מרובי מכשירים. זרם הפלט מדויק בתוך 3.2% והוא מנוטר עם נגד חוש שיש לו ירידת מתח אופיינית של 250 mV. זרם השקט נמוך, 2.4 mA בפעולה ו 11 µA בכיבוי. הוא כולל גם סיכת קלט עזר של VBIAS ופעולת דילוג על דופק בעומס קל.

הרחבת סל המכשירים שלה התואמים לרכב לתאורה חיצונית לרכב, דיודות Inc. פרסמה את AL5873Q נהג LED לינארי בעל שלושה ערוצים עם עמעום PWM ובקרת עמעום אנלוגית המפשטת את עיצובים של אשכולות המנורות האחוריות. המכשיר מדורג לפעולה בטמפרטורת הסביבה של 125 מעלות צלזיוס, והינו מסוג AEC-Q100 בדרגה 1.

נהג LED לינארי תלת-ערוצי AL5873Q של דיודות עם עמעום PWM ובקרת עמעום אנלוגי. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: דיודות בע"מ)

כל אחד מערוצי ה- AL5873Q יכול להניע עד 250 mA והוא מוגדר באמצעות שני נגדי התייחסות, המחוברים לנהג ICסיכות REF1 ו- REF2. תמיכה בשתי רמות זרם LED שונות מאפשרת מערכות תאורה יעילות יותר, אמרה החברה, מכיוון שניתן להשתמש באותן נוריות באשכולות מנורות אחוריות למנורות זנב ובלמים, ולהוזיל את עלות ה- BOM באופן משמעותי.

AL5873Q כולל פונקציונליות בקרת עמעום אנלוגית ו- PWM, התומכת בתדר PWM מרבי של 1 קילוהרץ. דיודות אמרו כי "פונקציית עמעום PWM היא מרכזית בשיפור הדיוק הנוכחי כאשר נוריות LED מונעות ברמות זרם נמוכות. הזרם בכל ערוץ מוסדר עד לסובלנות של ± 4%, מה שמאפשר התאמה טובה יותר של ערוץ בערוצים במנורות השילוב האחוריות. " AL5873Q נכנס למצב המתנה אם לא מזוהה אות PWM לחיסכון בחשמל. המכשיר מספק גם טווח מתח כניסה רחב בין 5 V ל 55 V.

מנהל ההתקן LED מציע תכונות הגנה מובנות עם סיכת תקלה דו-כיוונית (קלט/פלט), המסמן כל תקלות ומאפשר לחבר עד ארבעה מכשירים את סיכות התקלה שלהם. המכשיר כולל גם מעגל ניטור צומת-טמפרטורה פנימי המפחית את זרם ה- LED אם חורגת מהטמפרטורה הסף המוגדרת שלו. תכונות הגנה אחרות כוללות כיבוי תרמי, מנגנוני הגנה על חוטים/הגנה קצרים על LED ותקע נעילת מתח נמוך.

עבור יישומי תאורת רכב מונפשים חכמים, Melexis הציגה את MLX81117 נהג RGB-LED רב ערוצי. ה- MLX8117 תומך ב- IP ללא MeLiBu מהיר ללא רישיון תקשורת, התומך בתאורת רכב מונפשת חכמה לתכונות בטיחות משופרות. MLX81117 מציע דיוק ערבוב צבעים טוב יותר עם UV דלתא של <0.01, בהשוואה ל- מוצר קודם.

מנהל התקן רב-ערוצי RGB-LED של מלקסיס MLX81117 לתאורת רכב מונפשת חכמה. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: Melexis)

יצרניות הרכב מאמצות תאורה מונפשת בתא הנוסעים כדי לספק מידע כגון הנחיות לסיוע לנהג, עדכוני מצב רכב או פונקציות נוחות מתקדמות כמו תאורת גג אדפטיבית ומשתמשות יותר ויותר בפנסי תאורת RGB-LED כדי לתקשר עם הנהג באמצעות צבע מקודד, צבע -שינוי רצפים ומהבהבים, אמר Melexis. זה גורם לאתגרים סביב שמירה על צבע עקבי בכל הנורות בסרגל האור וביצוע שינויי תאורה בו זמנית, אמרה החברה.

על ידי שילוב ממשק התקשורת המהיר של Melexis MeLiBu ב- MLX8117, ה- MeLiBu שולט על נוריות בודדות ליישום אפקטים של תאורה. הוא מציע רזולוציה גבוהה להפחתת סחף צבעים הקשורים לטמפרטורה ומאפשר עדכון בזמן אמת של> 250 נוריות RGB ללא דיחוי. ממשק התקשורת MeLiBu משתמש בשכבה פיזית מסוג CAN-FD לביצועים במהירות של עד 2 Mbits/s.

בנוסף למנהלי הלד MLX81117, פרוטוקול האוטובוס MeLiBu נתמך על ידי ICs רב-ערוצי MLX81116 LED של Melexis, כמו גם נהג OLED MLX81130. מוצרים תואמים יותר ישוחררו על ידי החברה.

הנהג MLX81117 RGB-LED, הממוקם באריזה 32 פינים, QFN32 5 × 5, עומד בדרישות הבטיחות הפונקציונליות ISO 26262 עד רמת תקינות בטיחות B (ASIL B) ומספק EMI נמוך ורמות חסינות גבוהות כדי לעזור לעמוד ב EMC תַקָנוֹן. תכונות אחרות כוללות בקרת בהירות בטווח עמעום רחב, המאפשרת התאמות לרמות האור הטבעי.

אודות דיודות IncorporatedMaxim IntegratedMaxim Integrated ProductsMelexis Microelectronic SystemsOsram Opto SemiconductorsSamsung ElectronicsSeoul Semiconductor