让大家久等了,先前发表了《问界M8大灯(上)结构篇》后,我们一直在准备下篇_电子篇,但毕竟,这是专业领域,我们一直谨言慎行,希望借此抛砖引玉,让大家一起来探讨最新的车灯电子设计,话不多说,开篇。
Section 1、元器件解读
灯板1
灯珠封装尺寸:Turn转向灯灯珠 2*3mm, 蓝光灯珠2*2.5mm,
MOSFET :威世(Vishay)的N 沟道功率 MOSFET 4848 5B1,参数如下:
官方规格书下载:
SI4848BDY 完整规格书:https://www.vishay.com/docs/71356/si4848dy.pdf
SI4848DY 完整规格书:https://www.vishay.com/docs/71356/si4848dy.pdf
接插件:J13_connector 9pin; J14_connector 8pin ;
灯板2
接插件:J11_connector 11pin; J10_connector 8pin ;
灯板3(控制板)
TPS929120: 德州仪器(TI)的车规级12 通道 LED 恒流驱动器TPS929120CQ
丝印信息对应解析:
第一行“929120CQ”:
- “929120” 是核心型号(对应 TPS929120);
- “CQ” 是封装后缀,对应SOIC-24封装(图片中可见 24 引脚的贴片封装,与该后缀匹配)。
第二行“TI”:德州仪器(TI)的厂商标识;“4CK” 是生产批次/ 代码。
- 后续“C18C”“2P”:是生产过程的追溯码(包含产地、日期等信息)。
- 器件核心属性(与汽车车灯场景匹配):
这颗 TPS929120CQ 是车规级(AEC-Q100 Grade 1)12 通道LED 恒流驱动器,封装为 SOIC-24,适配汽车矩阵大灯、尾灯等复杂照明系统的 PCBA 设计,具备独立通道调光、故障诊断等功能,
官方下载链接:TPS929120数据手册(该手册包含 CQ 封装的所有参数)
接插件:J15_11pin; J16_9pin ; J17_11pin ; J18_8pin ; J8_11pin ;
升压稳压器NCV5173 510 51737D 器件核心信息
- 类型:它是CAN 总线接口处的共模电感(属于滤波电感);
- 对应型号:推测是 Wurth Electronics 的WE-SL2 系列(型号 744227),参数为2×51μH、额定电流1A;
- 作用:用于CAN_H/CAN_L 差分信号线路,抑制共模噪声、提升 EMC 抗干扰性能,同时不影响 CAN 总线的差分信号传输。
CAN 收发器 1044 TI 53K
- 品牌:德州仪器(TI)
- 型号:TCAN1044-Q1系列(丝印“1044”为核心型号简化标识)
- 类型:车规级CAN/CAN FD 总线收发器
作为CAN总线通信的接口器件,它的核心作用是:
- 实现车灯PCBA 与汽车车身控制器(BCM)之间的CAN 信号传输(如接收“转向指令”“亮度调节指令”,反馈“LED 故障状态”);
- 完成“控制器的数字逻辑信号”与“汽车CAN 总线的差分信号”之间的转换;
- 提供总线过压、欠压、热关断等保护,适配汽车复杂的电磁与电气环境。
中文 PDF:https://www.ti.com.cn/cn/lit/gpn/tcan1044-q1
车规级 CAN 总线专用双向 TVS 二极管阵列(也叫 ESD 抑制器)
- 功能:专门适配 CAN 总线的差分信号(CAN_H/CAN_L),提供双向静电(ESD)、瞬态浪涌防护,避免这些干扰损坏后端的 CAN 收发器(如 TCAN1044);
- 封装:通常是小型表面贴装封装(如 SOT-23、SOT-323、DFN1006),适配 PCBA 的紧凑布局;
- 等级:需满足汽车级认证(AEC-Q101),防护能力符合 IEC 61000-4-2 标准(一般是 ±15kV 接触放电 /±25kV 空气放电)。
- 常见的对应器件型号(车规级):
NXP PESD2CAN(SOT-23 封装,AEC-Q101)
TI TPD4E001Q(SOT-323 封装,AEC-Q101)
Littelfuse SP3010-02HTG(DFN 封装,AEC-Q101)
灯板4(驱动)
共模电感 510 51737D
- 类型:它是 CAN 总线接口处的共模电感(属于滤波电感);
- 对应型号:推测是 Wurth Electronics 的 WE-SL2 系列(型号 744227),参数为 2×51μH、额定电流 1A;
- 作用:用于 CAN_H/CAN_L 差分信号线路,抑制共模噪声、提升 EMC 抗干扰性能,同时不影响 CAN 总线的差分信号传输。
车规级 CAN 总线专用双向 TVS 二极管阵列(也叫 ESD 抑制器)
- 功能:专门适配 CAN 总线的差分信号(CAN_H/CAN_L),提供双向静电(ESD)、瞬态浪涌防护,避免这些干扰损坏后端的 CAN 收发器(如 TCAN1044);
- 封装:通常是小型表面贴装封装(如 SOT-23、SOT-323、DFN1006),适配 PCBA 的紧凑布局;
- 等级:需满足汽车级认证(AEC-Q101),防护能力符合 IEC 61000-4-2 标准(一般是 ±15kV 接触放电 /±25kV 空气放电)。
- 常见的对应器件型号(车规级):
NXP PESD2CAN(SOT-23 封装,AEC-Q101)
TI TPD4E001Q(SOT-323 封装,AEC-Q101)
Littelfuse SP3010-02HTG(DFN 封装,AEC-Q101)
NXP UJA1169A
UJA1169A是一种SBC,具体功能包括:1. 提供CAN 总线通信接口(支持 CAN FD,速率最高 5Mbit/s),实现 LDM 与车辆 ECU(如大灯控制器 HCM)的信号交互;2. 集成5V/3.3V 低压差稳压器(250mA 输出),为 LDM 内的 MCU、传感器等元件供电;3. 内置硬件看门狗,监控 MCU 运行状态,避免系统故障;5. 支持休眠 / 唤醒功能(通过 CAN 或本地引脚唤醒),降低车灯系统的待机功耗。
型号全称:UJA1169A 系列(如 UJA1169ATK/X/F 等变体)
下载链接:NXP UJA1169A 数据手册
NXP PESD5V0X1BD(SOD-123 封装)
5V/3.3V 供电线路的 ESD 静电保护二极管,连接在 UJA1169A 的 V1 引脚(5V/3.3V 输出)与地之间。
核心作用是:吸收静电放电(ESD)或瞬态电压冲击(如插拔、电磁干扰产生的尖峰);
避免 LDM 内 MCU 的电源引脚因过压被击穿损坏,保障车载环境下的电路可靠性。
型号全称:PESD5V0X1BD,115
下载链接:Nexperia PESD5V0X1BD 数据手册
NXP S32K314HMS
车规级通用 MCU,基于 Arm Cortex-M7 内核,符合 AEC-Q100 标准,封装为车规级 LQFP / 类似封装
器件核心信息:车灯 LDM 的核心主控制器,负责 LDM 的全功能逻辑与控制:
通信交互:通过 SPI 接口与 UJA1169A(SBC)通信,获取电源状态、配置 CAN 总线;借助 UJA1169A 的 CAN FD 接口,接收车辆 ECU(如大灯控制器 HCM)的灯效指令(亮度、动态模式等)。
LED 驱动控制:通过 SPI/I2C 接口连接 LED 驱动芯片(如 TPS92662, TPS929120),输出 PWM 信号实现 LED 亮度调节、动态灯效(如自适应大灯、流水转向灯);支持高分辨率 LED 矩阵控制(单颗 MCU 可驱动多颗 LED 驱动芯片,最多控制数千颗 LED)。
故障检测与诊断:通过 ADC 采集 LED 的电流 / 电压,检测 LED 开路 / 短路、过流等故障;监控 UJA1169A 的电源状态,将故障信息通过 CAN 总线上报给车辆 ECU。
逻辑与安全:处理灯效算法(如多层图像合成生成配光图案);符合 ISO26262 ASIL B 安全标准,通过硬件看门狗、故障冗余设计保障系统可靠性。
型号全称:S32K314 系列微控制器
下载链接:NXP S32K314 官方数据手册
NXP 三极管PMBT3904(SOT-23 封装,NPN BJT)
NXP 三极管PMBT3906(SOT-23 封装,PNP BJT)
二极管 1N4148W(SOD-123 封装)
NPN和PNP三极管组成的开关电路,用于MCU隔离并使能控制下一级电路。
根据实际PCB layout, 推测该电路为TI, ADS等的控制使能电路
PMBT3904/PMBT3906:下载链接:Nexperia PMBT3904 数据手册、PMBT3906 数据手册
1N4148W:下载链接:JIEJIE 1N4148W 数据手册
TI TCAN1044A-Q1(单通道 CAN FD 收发器,8 引脚 SOIC/SOT-23 封装)
LDM 的 CAN 总线物理层收发器
实现 LDM 与车辆 ECU(如大灯控制器 HCM),椭球LMM等的 CAN/CAN FD 总线通信,负责将 MCU 输出的数字信号(TXD)转换为 CAN 总线的差分信号(CANH/CANL),同时将总线差分信号转换为数字信号(RXD)回传给 MCU;提供总线故障保护(±58V)、热关断等防护功能,增强车载环境下的通信稳定性。根据实际大灯的功能,推测此处的三颗CAN收发器的作用是连接下一级灯板,如矩阵大灯椭球,TI流水灯板等
型号全称:TCAN1044A-Q1
下载链接:TI TCAN1044A-Q1 数据手册
Onsemi NVMFS3D0P04M8L
车规级 P沟道功率 MOSFET,适配 LDM(车灯驱动模块)的 KL30 常电输入场景,作为KL30 常电输入的电源开关 / 功率分配器件
控制 KL30(蓄电池常电)向 LDM 内部供电回路的通断,是电源输入的 “电子开关”;以超低导通电阻实现大电流(车灯驱动所需的功率供电)的低损耗传输,降低供电环节的发热与能耗;配合输入侧的 TVS 管(图中 “WE” 元件),承载车载电源的浪涌冲击,保障 LDM 供电链路的可靠性。
关键参数(车规级特性):耐压(VDS):40V(适配 12V 车载系统,预留冗余);导通电阻(RDS (ON)):≤3.0mΩ(VGS=10V、ID=15A 时),低损耗特性;电流能力:持续漏极电流 ID=30A(Tc=25℃)、脉冲漏极电流 IDM=120A(满足车灯驱动的峰值功率需求);封装:8-Lead DFN (3×3mm),小尺寸适配 LDM 的紧凑布局;车规认证:AEC-Q101,满足车载环境的温度、可靠性要求;工作温度范围:-55℃~+175℃。
型号全称:NVMFS3D0P04M8L
下载链接:NVMFS3D0P04M8L 数据手册
英飞凌 TLD6098-2ES
作为 LDM 的高压电源核心,将车载 12V 电池电压(波动范围 9V~16V)升压至所需的稳定恒压(如36V,可通过反馈电阻配置),为后级电路提供匹配的输入电压,保障高功率 LED 模组的稳定供电,同时集成故障检测功能。在此LDM中作为第一级boost驱动IC, 双通道合并输出,提高后级buck的额定输入功率
型号全称:英飞凌 TLD6098-2ES
下载链接:TLD6098-2ES 数据手册
TI TPS552882-Q1(VQFN-HR (RPM) 封装)
车规级升降压(Buck-Boost)转换器,适配车载 12V 电源,支持宽输入 / 输出电压,专为高功率负载(如车灯 LED 串)设计,是LDM 的 LED 电源转换核心,针对车载车灯的高功率 LED 驱动需求。
电源适配:将车载 12V 电池电压(波动范围 9V~16V)转换为 LED 串所需的稳定电压(支持低于 / 高于输入电压的场景,如多串 LED 串联时的高电压需求),根据PCB的走线,推测该电路是Driver的CV输出电路;
高效驱动:采用同步整流架构,转换效率最高达 97%,降低 LDM 的功耗与发热;
LED 保护:内置过流、过压、过热、输出短路保护功能,避免 LED 因电源异常损坏;
EMI 优化:支持扩频调制功能,减少开关电源的电磁辐射,符合车载 EMC 标准。
型号全称:TPS552882-Q1
下载链接:TI TPS552882-Q1 数据手册
TI LMR51430
采用 SOT-23 封装的 LMR51430 SIMPLE SWITCHER® 电源转换器 4.5V 至 36V、3A同步降压转换器
低电压电源转换:将车载 12V 电池电压(或 LDM 的主电源)降压至 3.3V/5V 等低电压,为 LDM 的核心子模块供电 —— 包括 MCU(如 S32K314)、CAN 收发器(如 TCAN1044A-Q1)、环境光传感器等对低电压 / 低噪声敏感的元件。结合矩阵椭球的特点,推测该电路为矩阵控制芯片LMM提供5V供电;
高可靠性供电:支持宽输入电压范围(适配车载电池电压波动:9V~16V),输出电压精度 ±1.5%,保障 MCU、通信模块的稳定运行;
高效低功耗:同步整流架构转换效率最高达 98%,支持轻载模式(PSM),降低 LDM 待机功耗;
故障防护:内置过流、过压、过热、欠压锁定(UVLO)等保护功能,故障时自动关断输出,避免低电压负载(如 MCU)损坏。
型号全称:LMR51430-Q1
下载链接:TI LMR51430-Q1 官方数据手册
TI TPS92520Q-Q1(具有 SPI 的 1.6A 双路同步降压型 LED 恒流驱动器)
LED 电流控制:接收 MCU 的 PWM/SPI 信号,输出精准的恒流(支持多串 LED 串联驱动),实现车灯亮度调节、动态灯效(如自适应大灯分区亮度控制);
电源拓扑适配:采用降压 - 升压(Buck-Boost)架构,适配车载 12V 电源与 LED 串的宽电压需求(支持 LED 串电压低于 / 高于输入电压的场景);
故障安全防护:内置过流、过压、过热、LED 开路 / 短路检测功能,故障时自动关断或降额输出,避免器件损坏;
高效驱动:开关频率可调(最高 2MHz),转换效率可达 95% 以上,降低 LDM 的功耗与发热。
根据实际电感上件数量推测,此Driver共有LED恒流通道6个,其中两路为较高功率
型号全称:TPS92520Q-Q1
下载链接:TI TPS92520Q-Q1 数据手册
TI DRV 8889-Q1(双极步进电机驱动器)
驱动 LDM 中控制大灯角度的双极性步进电机(实现大灯的水平随动转向、垂直高低调节,或光型分区切换的机械执行机构);
接收 LDM 主控的控制信号,实现步进电机的精准位置控制、方向切换、速度调节(通过细分驱动提升角度调节精度);
集成保护逻辑,避免步进电机堵转、过流等故障损坏 LDM 电路。
通道配置:4 通道半桥→可组成 2 路 H 桥,适配双极性步进电机的两相驱动;
驱动电流:每相持续输出电流可达 3.5A(峰值 6A,满足车灯调节步进电机的功率需求);
车规认证:AEC-Q100 Grade 1(工作温度 - 40℃~+125℃,匹配车载环境);
保护功能:过流保护、过温关断、欠压闭锁、电机堵转检测(通过FAULT引脚反馈故障)。
型号全称:DRV8889-Q1
下载链接:TI DRV8889-Q1 数据手册
TI TPS2HB35-Q1(车规级双通道智能高边开关)
驱动LDM 的辅助 LED 负载(如日间行车灯、示宽灯的 LED 灯串),实现独立通断与电流控制;控制 LDM 内部子电路(如传感器、通信模块)的电源通断,优化系统功耗;集成负载诊断与保护功能(如开路 / 短路检测、过流 / 过温保护),保障 LDM 负载链路的可靠性。根据PCB实际情况,推测该Driver HSD只使用了一路
输入电压范围:3V~40V(适配 12V 车载系统,兼容抛负载工况);通道配置:2 通道高边开关,每通道导通电阻 35mΩ(Tj=25℃);电流能力:每通道电流限制可调节(2A~25A),适配 LED 灯串的大 / 小电流负载;车规认证:AEC-Q100 Grade 1(工作温度 - 40℃~+125℃);功能特性:支持负载电流 / 温度检测、开路 / 短路故障反馈、反向电池保护。
型号全称:TPS2HB35BQPWPRQ1
下载链接:TI TPS2HB35-Q1 数据手册
Section 2、电子架构
信号灯板电子架构图:
驱动架构图:
Section 3 、性能解读
信号灯板性能解读:
1.1 系统拓扑与核心观察
TPS929120内部为高边恒流源(current source),仅集成高边PMOS,无低边开关。现将所有 LED 阴极串入 8484 双 N-MOS 到地,形成低边开关 (low-side switch)。
灯珠亮度由TPS929120REF和内部寄存器设置完成:
- TPS929120 提供基准恒流RANGE;
- 8484 按 输入的TI_SW和ADS_SW进行对应功能的切换,
实际对应功能的亮度可由内部PWM,通过软件设置进行调节。此 “恒流源 + 低边开关” 架构在多功能共用光学面,需要互斥切换时广泛采用,优势如下:
节约恒流功率器件,TI和ADS LED灯串共驱动,切换功能通过低边开关实现,可有效节省电路器件;软件PWM调光,电路简化易维护,故障可检测TPS929120 原生回报开路/短路;8484 栅极失效时电流为零,同样可被回读。
1.2 电压核算(单 9.5V 母线)
小编初步测算,电气层面无超额定。
驱动器性能解读:
一,系统拓扑与核心观察
该架构采用“MCU + SBC + 两级功率变换(Boost+Buck)”的经典拓扑结构,具备复杂的电源管理、多路LED恒流驱动、步进电机控制以及多路CAN通信能力。从器件选型(NXP S32K3系列、TI高阶驱动)来看,该方案主要应用于中高端车型的自适应前照灯系统(ADB/AFS)或矩阵式大灯(Matrix LED)。
二,电源管理系统:
该系统的电源架构设计非常健壮,采用了分级处理策略:
输入保护与滤波 (Input Stage):
KL30/KL15:直接连接汽车电池(常电/点火电)。
保护电路:采用“PMOS + 二极管”构成的防反接保护(Reverse Protection)。PMOS比传统二极管压降更低,损耗更小,适合大功率应用。
输入滤波 (Input Filter):用于滤除车载电网的瞬态干扰(如Load Dump)并抑制EMI。
系统基础芯片 (SBC - NXP UJA1169A):
这是一个关键节点。UJA1169A不仅集成了CAN收发器,还负责为MCU提供稳定的电源,并具备看门狗(Watchdog)和失效保护功能,符合ISO 26262功能安全标准。
功率转换链路 (DC-DC Topology):
逻辑电源:通过 TPS552882 (Buck-Boost控制器) 进行初级稳压,再通过 TI LMR51430 (5V Buck) 为MCU和其他逻辑电路供电。这种设计保证了在汽车启停(Start-Stop,电池电压跌落至6V)工况下,逻辑电路仍能正常工作。
LED功率级(两级架构):
第一级(Boost升压):使用 Infineon TLD6098-2ES 双通道Boost控制器。它的作用是将电池电压升压到一个较高的稳定母线电压(例如48V或60V),为后级Buck供电。
第二级(Buck降压恒流):由Boost输出供电,驱动后端的 TI TPS92520-Q1。这是确保LED亮度稳定、无频闪的关键。
三,核心控制单元
MCU (微控制器):NXP S32K314HMS
定位:这是NXP S32K3系列(基于Arm Cortex-M7)的车规级MCU。
特点:具备高性能计算能力、硬件安全引擎(HSE)以及对ASIL-B/D功能安全的支持。
职责:负责整个系统的逻辑控制、CAN通讯处理、LED调光算法(PWM/Analog Dimming)、故障诊断以及热管理
四,LED驱动级
这是该LDM的核心业务部分,采用了4颗 TI TPS92520-Q1 芯片。
芯片特性:TPS92520-Q1 是一款双通道、同步降压、支持SPI通信的LED驱动器。
通道配置:实际上件4颗芯片,理论上支持 8个物理通道,但有通道只上件了一个输出,说明可能部分通道并联以驱动大电流负载(如近光灯LB或远光灯HB),或者有部分通道用于日行灯(DRL)或转向灯(TI)。控制方式:MCU通过SPI接口($mu C$箭头所示)单独控制每个驱动芯片,可以实现像素级的精细调光(Pixel Control)或矩阵光束控制。
五,通信与外设接口
该板卡的通信接口很丰富,可能作为一个**区域控制器(Zonal Controller)**或者照明主控节点:
CAN总线网络:
1路主CAN:通过SBC(UJA1169A)直接与整车网络连接。
3路扩展CAN:通过 3x TI TCAN1044A-Q1 实现。这非常独特,意味着该LDM可能作为网关,控制下挂的子模块(例如左右大灯的协同、或者连接前视摄像头模块、雷达等)。
执行器控制:
步进电机:TI DRV8889-Q1。用于大灯的高度调节(Leveling)或随动转向(AFS)。
高边开关 (HSD):用于驱动风扇或其他非恒流负载。
DRL/TI Switch:专门用于日行灯或转向灯的切换逻辑。
传感与检测:
BIN/NTC:LED板的温度检测(NTC)和BIN等级电阻读取(用于校准亮度)。
AD Detection:模拟信号采样。
Section 4、BOM
PCBA BOM
从品牌来看,目前还都是清一色老牌外资品牌,在如此卷的国内,在国产替代呼声高起的当下,不知道都有哪些国产品牌最先呈现在我们的拆解平台上,还请大家拭目以待~若有供应商伙伴愿意提供相关资讯,或者登台展示的,请直接联系我们,谢谢。
最后,这款灯/电子件由星宇提供。
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