來源：Lumissil絡明芯微電子

光影為媒，音律為伴

——車外燈光也能玩出新花樣!

讓車燈聽懂音樂的情緒，跟隨旋律起伏呼吸;以節(jié)奏為序，將無形聲波轉化為多彩視覺盛宴。無論是露營歡聚時的氛圍烘托，還是街頭停留時的個性展示，光影與音律同頻律動，讓座駕瞬間成為全場焦點，用科技重新定義出行儀式感。

你想要的情緒價值，你追求的酷炫效果，絡明芯幫你實現(xiàn)!

這么酷炫音樂律動是如何實現(xiàn)的呢?

RGB ISD方案：由6片IS32FL3776(36x6 UART接口矩陣LED驅動芯片)+ 2片IS32PM3430(6A降壓恒壓芯片)組成，可獨立控制323pcs RGB LEDs。

102像素ADB大燈方案：由1片IS32LT3960(雙路帶SPI升降壓CV/CC芯片)+ 2片IS32LT3964(雙路帶SPI同步降壓恒流驅動)+9片IS32LT3365A(12路矩陣管理器)組成，可實現(xiàn)對102個像素點獨立控制。

音樂律動工作原理：藍牙模塊接受外部音頻信號，輸出左、右聲道音頻，經2片IS32AP2123A單聲道 D 類音頻功放芯片驅動揚聲器完成音樂外放;主控MCU 通過 ADC 采集音頻信號，經 FFT 運算、加權歸一化處理，將模擬音頻波形轉化為標準化燈光控制數(shù)字信號;MCU通過三組CAN 總線同步分發(fā)數(shù)據(jù)至左、右RGB ISD燈與 ADB 大燈，實現(xiàn)車燈跟隨音樂節(jié)奏律動和各種交互顯示。圖1、音樂律動RGB ISD+ADB系統(tǒng)框圖。

圖1、RGB ISD+ADB系統(tǒng)框圖

要實現(xiàn)動畫流暢、音樂同步、動態(tài)交互的酷炫效果，同時還要控制系統(tǒng)成本，LED驅動芯片需要攻克哪些難題呢?

細膩調光，無頻閃、低噪聲、拍照無摩爾紋干擾。

高效的熱管理，有效抑制芯片溫升，避免高溫度影響壽命和可靠性。

適配跨車身遠距離布線通信，無懼整車復雜電磁環(huán)境與強干擾工況，滿足車載嚴苛 EMC 電磁兼容規(guī)范。

簡化系統(tǒng)整體架構設計，有效降低成本與開發(fā)難度。

通信穩(wěn)定可靠，動畫不卡頓、音樂律動精準同步。

精準狀態(tài)監(jiān)控，完善的故障保護，保證系統(tǒng)安全可靠。

別慌!絡明芯重磅推出全新車規(guī)級UART接口矩陣LED驅動芯片——IS32FL3776 ，一款芯片解決所有痛點，直接把復雜設計變簡單!

IS32FL3776 是一款UART接口矩陣LED驅動芯片，單顆芯片支持36x6(216) LED矩陣獨立控制，芯片采用全集成設計，內置36路恒流源和6路掃描開關管，集成動態(tài)電壓反饋 (DCFB)、10bit ADC、去鬼影，以及完善故障保護功能。專為汽車ISD 尾燈、ISD日行燈、貫穿式交互氛圍燈等應用場景量身打造。圖2、典型應用圖。

圖2、IS32FL3776典型應用圖

1細膩調光、無頻閃、無摩爾紋、低噪聲

IS32FL3776 內置36路恒流源，最大電流為60mA/CH;6bit GCC寄存器可分別調節(jié)R、G、B三組的亮度級別，搭配8bit SL寄存器進一步微調每個通道之間的亮度偏差，確保LED 色彩均勻性與亮度的一致性。芯片提供 16-bit/15-bit/14-bit/12-bit/8-bit 多種 PWM 精度，最高支持 65536 級細膩調光，完美還原細微亮度和顏色變化;此外芯片還支持12+4bit/7+7bit/6+2bit多種 PWM dithering 模式，不僅實現(xiàn)平滑無頻閃的亮度控制，還能避免手機拍攝時摩爾紋問題;支持大于20KHz掃描頻率，有效降低人耳可聽到電容嘯叫聲，滿足高端ISD對燈光嚴苛標準。

2高效熱管理提升系統(tǒng)效率

在 ISD 智能車燈與高像素 LED 矩陣應用中，芯片自身熱功耗直接影響產品穩(wěn)定性與長期可靠性，過高的發(fā)熱不僅會降低系統(tǒng)效率，還會加劇器件老化、觸發(fā)過熱保護，甚至影響車燈功能安全。 IS32FL3776動態(tài)電壓反饋功能，通過內部 10 bit ADC 測量 VCS電壓，然后比較出所有通道的最小值存儲在 VOUT_MIN 寄存器中。MCU可以通過UART/SPI接口讀取最小VCS電壓，然后通過軟件算法控制FBO引腳的電流(灌電流或抽電流)，動態(tài)改變FB反饋網絡的電壓，精準控制前級 DC-DC 的輸出電壓，使芯片處在最優(yōu)的工作點，減少芯片的熱功耗，優(yōu)化系統(tǒng)效率。圖3、動態(tài)電壓反饋DCFB。

圖3、動態(tài)電壓反饋(DCFB)

為了能夠進一步降低芯片的熱應力，芯片SW可配置為外部掃描PMOS的控制時序，將高側掃描管的導通損耗轉移至外部 PMOS管 ，大大降低芯片自身的溫升。采用外部掃描PMOS 與動態(tài)電壓反饋(DCFB) 相結合，可保持芯片溫升裕量，提高整個系統(tǒng)的的可靠性，這對于高亮度、高像素的ISD車燈應用尤為為重要。圖4、內置/外置掃描管溫度對比。測試條件:VCS=0.7V, I=1.5A

VS

圖4、內置/外置掃描管溫度對比

3UART/SPI雙通信口，靈活切換

在ISD 智能車燈系統(tǒng)中，通信的可靠性直接決定燈效流暢度與行車安全，是實現(xiàn)大規(guī)模像素點獨立控制與穩(wěn)定交互顯示的關鍵。IS32FL3776支持2MHz UART或33MHz SPI兩種通信接口，方便用戶根據(jù)不同的應用場景和硬件設計需求進行選擇。

UART接口：

支持25個芯片地址，單總線支持5400個像素點獨立控制(2MHz Lumibus 總線速率下，5400像素點最高幀率可達 22Hz)。搭配通用的CAN-PHY可以實現(xiàn)遠距離、抗干擾的跨板通信，無需額外本地MCU，大幅度簡化系統(tǒng)架構并降低硬件成本，非常適合分布式車載應用場合。圖5、分布式ISD系統(tǒng)架構圖。

圖5、分布式ISD系統(tǒng)架構圖(UART)

SPI 接口:

支持菊花鏈級聯(lián)，具備更高傳輸速率，支持更大數(shù)據(jù)量傳輸，能夠輕松實現(xiàn)各種炫酷動態(tài)燈效，適合對數(shù)據(jù)更新速度要求較高的應用場景。

通訊CRC校驗：

IS32FL3776的UART/SPI 接口均支持通信CRC 校驗，能檢測出單比特錯誤，多比特錯誤，突發(fā)數(shù)據(jù)錯誤等，是面向車載智能交互燈的關鍵通信安全機制，核心作用是實時校驗指令與數(shù)據(jù)完整性。芯片具備優(yōu)異車規(guī)級 EMI/EMS 抗干擾能力，能夠有效應對線束干擾、電源紋波、瞬態(tài)脈沖，過濾異常錯誤指令，避免燈光誤動作，保障燈光系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

4優(yōu)秀EMI+鬼影消除

內置可編程擴頻技術，優(yōu)化EMI性能?？膳渲幂敵鐾ǖ?80°相位延遲功能大大減小電源的浪涌電流，有助于進一步降低EMI，輕松滿足 CISPR-25 標準。此外IS32FL3776集成可編程去鬼影電路，芯片內部為每個SWx和CSy引腳提供了獨立的可編程下拉/上拉電壓源。用戶可根據(jù)實際的LED正向電壓與PCB布局，靈活設置最佳的下拉與上拉電壓，從根本上抵消寄生電容的電荷積累，消除鬼影。通過精準控制下拉 / 上拉電壓差，減少LED 的反向負壓，提升可靠性，保證車載高溫環(huán)境下的 LED 壽命。

5全面保護與監(jiān)控，安全可靠

IS32FL3776 集成10-bit高精度ADC，支持對芯片 PVCC 電源電壓、CS 引腳電壓、LED 正向壓降 VF、芯片結溫 PTAT 電壓以及 DCFB 反饋電壓等關鍵信號進行實時采集，為車載 LED 驅動系統(tǒng)提供全面的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷能力。針對RGB LED隨溫度亮度衰減不一致導致色偏問題，芯片通過內部ADC實時采集芯片結溫和LED VF電壓，通過軟件算法對R、G、B燈實施不同溫度補償曲線，保證不同溫度條件下顏色的一致和亮度恒定，避免因為溫漂導致色偏影響RGB ISD顯示效果。

IS32FL3776內置了多種保護功能，確保了芯片在各種工作條件下的穩(wěn)定性和可靠性。支持逐周期 LED 開路 / 短路檢測，并可配置開路、短路閾值，實現(xiàn)對 LED 負載狀態(tài)的精準監(jiān)控。同時具備熱關斷保護、過流保護以及欠壓檢測功能，可在異常工況下快速響應，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。此外，檢測到的故障信息存儲在寄存器中，方便用戶進行故障排查和維修。芯片符合AEC-Q100 Grade 1 車規(guī)標準，工作溫度覆蓋 - 40℃~+125℃，采用 QFN-60 緊湊封裝，完美適配車載嚴苛環(huán)境，是智能交互燈、氛圍燈、尾燈、日行燈等高端車載照明的理想選擇。

6方案2 DEMO展示

IS32FL3776 ISD智能交互燈方案

貫穿式ISD智能交互燈由LUMISSIL 20片IS32FL3776 (36*6 矩陣LED驅動芯片)+ 5片IS32PM3427(4A降壓恒壓芯片)組成，整個demo由一塊主控制板+五塊燈板拼接而成，控制多達4275顆白光LED，實現(xiàn)各種動畫效果。圖6、具體方案框圖。

圖6、 ISD智能交燈框圖

ISD智能交互車燈方案演示視頻

IS32FL3776主要特性

工作電壓：3.0V ~ 5.5V

36 路恒流通道，最大 60mA / 路，集成 6 路分時掃描管，SW 輸出還可以配置為外部掃描管的時序控制

電流精度： ±3.5%(通道間, ±5%(芯片間)

通信接口：UART (2MHz)/SPI (33MHz),通信CRC

內置 10 位 ADC 用于引腳電壓測量(LED VF, PVCC, VCS)及芯片結溫

3 組6-bit全局電流調節(jié)(GCC)+ 每點8-bit DC電流調節(jié)

PWM 調光模式:16-bit/12+4-bit/15-bit/12-bit/14-bit/7+7-bit/8-bit/6+2-bit

CS 引腳與 SW 引腳(內置 PMOS)集成去鬼影電路

DCFB功能：動態(tài)調節(jié) DC-DC 輸出電壓，優(yōu)化系統(tǒng)效率

內置相位延遲，以減少電源噪聲

內置擴頻功能，優(yōu)化 EMI 性能

LED 開路 / 短路檢測(可配置 閾值)

TSD/OCP/UV

AEC-Q100 車規(guī)認證：Grade 1 等級

封裝：QFN-60

工作溫度范圍: - 40℃ ~ +125℃。

關于北京君正

北京君正集成電路股份有限公司成立于2005年，基于創(chuàng)始團隊創(chuàng)新的CPU設計技術，迅速在消費電子市場實現(xiàn)SoC芯片產業(yè)化，2011年5月公司在深圳創(chuàng)業(yè)板上市(300223)。

君正在處理器技術、多媒體技術和AI技術等計算技術領域持續(xù)投入，其芯片在智能視頻監(jiān)控、AIoT、工業(yè)和消費、生物識別及教育電子領域獲得了穩(wěn)健和廣闊的市場。

2020年，君正完成對美國ISSI及其下屬子品牌Lumissil的收購。ISSI面向汽車、工業(yè)和醫(yī)療等領域提供高品質、高可靠性的存儲器產品，包括SRAM、DRAM、NOR Flash、2D NAND Flash和eMMC，客戶遍布全球。Lumissil面向汽車、家電和消費電子等領域提供LED驅動、微處理器、電源管理和互聯(lián)等芯片產品。

君正將整合其積累十幾年的計算技術，及ISSI三十余年的存儲、模擬和互聯(lián)技術，利用公司擁有的完整車規(guī)芯片質量和服務體系，為汽車、工業(yè)、AIoT等行業(yè)的發(fā)展持續(xù)做出貢獻。