汽車應用中，通常高邊開關普遍應用在中央車身控制模塊BCM應用中。而BCM中最主要的功能就是車燈驅動控制。今天讓我們來介紹一下汽車應用中的驅動車燈負載時需要注意的地方，以及選型設計方法。

1. 現今的典型車燈電子電氣架構和未來趨勢

現今的典型車燈電子電氣架構主流為中央化架構。前后車燈主要為燈泡類負載，由中央車身控制模塊BCM直接驅動。而近期部分去中央化架構正在成為趨勢。車燈配置中既有燈泡類負載又有LED類負載。BCM既要驅動燈泡又要驅動LED燈光模塊。而在未來全LED前后車燈的配置正在成為潮流。LED車燈成為彰顯汽車個性的一大標志。BCM將演變成負責與前燈和尾燈LED燈光模塊通訊協調的控制器。

2.通常車輛中有哪些車燈需要驅動？

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1）編號

2）在北美標準中為27W

3）在北美標準中為7W

4）未在北美標準中作為法規要求

5）在北美標準中為65W

在典型的汽車系統中，車外照明燈泡或LED一般由高邊開關驅動。基于各國的車輛法規要求，一輛汽車中必須配備多達8個種類的20個車燈。如上列表列舉了法規要求的各種車燈負載信息。

雖然還沒有法規強制要求，但是基于如下列表中的車燈，也經常被使用并且由高邊開關驅動。

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1）編號

2）在北美標準中為7W

3）在北美標準中為27W

4）日間行車燈在某些國家為法規要求，也可由近光燈實現。

3.什么產品適合驅動車燈負載？

在不斷縮小的車身控制模塊當中，比如中央車身控制模塊 (BCM) 中正在容納越來越多的功能（如，車外和車內照明、繼電器控制和多種舒適功能）需要精確設計的產品。來支持高集成度并且具備滿足廣泛需求的可擴展性和靈活性的產品。因此智能高邊開關更適合驅動車燈負載。

4.車燈負載的特性和驅動需求

高邊開關的主要應用就是打開燈泡。在電源接通瞬間，特別當燈泡處于冷態時，一個很重要的被稱為浪涌電流的瞬態電流（Inrush current）會涌入燈泡。對高邊開關來說，該電流造成的影響與短路相似，因此為了保護器件，器件可能會關閉。這便限制了高邊開關的燈泡驅動能力。

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1）當供電電壓為18V時

2）當供電電壓為18V且按照高亮度法規實施PWM調制時

3）當供電電壓為18V且實施占空比2%的PWM調制時

如上表所示，常用的車用燈泡負載特性和浪涌電流由IDC，IINRUSH和tLAMP_ON。三個參數描述燈泡工作狀態。IDC定義了穩定狀態時的消耗電流，IINRUSH是初始峰值電流，同時時間常數tLAMP_ON描述了達到穩定狀態的轉變時間。一般認為IINRUSH是IDC的10倍，當驅動電流降至小于IINRUSH一半時車燈達到完全打開狀態。這段時間定義為tLAMP_ON。如果高邊開關存在因為浪涌電流導致的短路保護和開啟重試，則tLAMP_ON定義為從開始到最后一次開啟重試所需要的時間。在車燈設計中應該確保tLAMP_ON <30mS。浪涌電流主要受燈絲溫度的影響。最差情況一般發生在-40℃，典型情況是在環境溫度25℃時發生。

要應對這樣的車燈驅動挑戰必需要有一個好的智能高邊開關。

5.一個好的智能高邊開關需要具備怎樣的特點？

為了應對如上提到的車用燈泡冷態浪涌電流，一個好的智能高邊開關需要具備足夠的短路耐受性。

具有短路保護功能的智能高邊開關在短路發生時會限制電流。在最差條件下，當浪涌電流流過燈泡時，會達到器件的電流限值。達到器件電流限值時，結溫升高，燈泡會被關閉從而限制熱應力。因為PROFET器件是可重試的產品類型，所以燈泡仍然會被打開。如上圖所示，由于電流和相對限制，器件重新啟動的典型應用案例。在燈絲被加熱到一定溫度使燈泡能完全打開之前，如若達到電流限值IL5(SC)，該器件等同發生短路并會觸發關閉。在該情況下，PROFET 接通了一個3x21W的負載。可以看到，第一次重試會出現相同電流值，這表示器件電流限制有效。由于環境溫度較低，重試是受到動態溫度限制器的作用。最后兩次重試出現較低的電流，這表示浪涌電流已經流過，但是硅的熱惰性會產生過溫，這樣會觸發器件關閉并在冷卻后重新啟動。

6.BCM應用的典型解決方案和推薦的產品組合

中央車身控制模塊BCM一般需要各種高度集成的產品，它們可以在一個器件中提供各種功能。例如，智能高邊開關PROFET、高度集成SPI高邊開關SPOC 和 SPIDER 系列中的多通道開關以及在更小空間內提供更多功能的系統基礎芯片SBC。通過多核心微處理器AURIX，您甚至可以在一個器件中集成兩種應用：BCM 中央車身控制模塊和網關。優勢包括增強型通信、功耗更低以及精選的頂級安全特性。

其系統優勢包括：

憑借集成功能節省了板面空間

受保護負載控制和復雜診斷特性

支持“Limp Home”功能安全概念

功率半導體的高可擴展性和短路耐受性 (PROFET和SPOC)

支持到車內和車外照明燈泡和 LED 負載間的平穩過渡。

綜上所述，我們簡單介紹了如何使用智能高邊開關驅動車燈負載的選型設計方法。希望以上介紹能夠對大家了解相關產品及其使用有所幫助。