【车灯拆解】高合Hiphi X大灯

2023-01-28  

作为迄今为止国内最贵的量产新能源车之一,高合Hiphi X从上市到现在就一直处于风口浪尖。并且在它面世时,其大灯的前卫的功能和造型就制造了巨大的话题。那么23年的第一拆,我们就献给这款首个国产量产百万像素大灯。


首先来看功能分布。

大灯上方是5颗主光源透镜,包含近光和远光功能。每颗透镜的下方有一个可以点亮的小厚壁件,发白光做位置灯功能。在下方是颗尺寸较大的DLP投影灯,传说中的百万像素。再下方是日行灯和转向灯功能。今天咱们就拆这个大灯,至于下方的ISD屏幕,放心,小编不会放过他们的。

首先看一下整灯,体积不小,重量很大,小编也是花了大力气才把面罩给拆下来。拆完发现很多零件是装配在面罩上的,比如信号灯部分。

面罩正面有安装个塑料支架,保险杠安装在这部分。翻过来看内部,零件是非常的复杂,看这么多螺钉就知道今天小编要加班了。

面罩总成内部主要有一个比较大的装饰框,它是在5颗透镜的下方,并且内嵌着5个小的位置灯厚壁。其表面采用镭雕处理。

双色注塑的厚壁,转向灯和日行灯功能。

装饰框*3

由于整灯太炫,容易被忽略掉的位置灯功能,就是由下面5个凸起的厚壁组成。实际上这5个凸起厚壁是一整块,它和下方的支架是焊接在一块的,然后由5个小小的带光源PCBA负责点亮。

来一个信号灯总成全家福,

接下来,我们来解读一下电子部分。信号灯部分使用LED灯珠总计31颗: 26颗日行和转向复用灯,5颗位置灯。信号灯驱动架构是驱动板+2个纯LED灯板,所有驱动芯片都在驱动板上,灯板上只有LED灯。下面我们先来看一下拆解出来的板子:1号板为日行灯和转向灯的灯板,2号板为位置灯的灯板,3号板为驱动板。对于驱动芯片和LED灯珠分立的方案,好处是可以节省一些跨板所需的信号转换芯片,但劣势也相当明显,方案所需的线束相当多,驱动板和灯板之间连接线束多达37根,线束的成本也不少。对于1号板和2号板的总结标注在图片上了。1号板上26LED-线束中用来驱动转向灯和日行灯的各有13根,由此可判断每个驱动通道上串联了2颗LED灯。2号板位置灯则为每个驱动通道驱动一颗LED灯。

对于核心驱动板3号板,各器件标号如上图。各标号位芯片功能和料号如下:


a.芯片标号位1-7:BD2808, 来自于日本罗姆公司(ROHM)的24通道低边恒流驱动芯片,用来驱动LED灯。从板子的布局走线来看,其中1颗用来驱动5颗位置灯,3颗用来驱动26颗日行灯,3颗用来驱动26颗转向灯。单颗BD2808具有24通道,7颗总计有168个输出通道,其最终输出的通道数为31,可见在应用中存在大量的通道并联或空置情况。这一方面是因为每通道只有50mA输出,一方面有可能是出于热的考虑。热对于多通道驱动芯片是一个难以解决的问题,大多数驱动芯片都无法满足所有通道同时满载输出。BD2808主要参数如下:1)双线高速信号接口(SDI,CLK)2)24通道恒流驱动,每通道最大电流50mA3)每通道独立PWM调光4)6bit输出电流调节能力


b.芯片标号位8:SAK-TC233LP-16F200F AC,来自于德国英飞凌公司(Infineon)的32位车规微控制器芯片,用于控制和监测各信号灯的状态,是信号灯的控制核心。其具有丰富的运算、接口、存储、ADC等资源,功能相当强大,具体参数规格,读者可自行查阅其数据手册。


c.芯片标号位9: 丝印为TI01-1QQX,来自美国德州仪器公司(TI),功能未知。


d.芯片标号位10:丝印为ZAZ2, 来源和功能未知。


e.芯片标号位11:TJA1042/3, 来自于荷兰恩智浦公司(NXP)的高速CAN收发器,用于将CON1输入进来的CAN差分信号转换为TX/RX输入给微控制器。


f.芯片标号位12:丝印为MP4483, 网上无公开信息,猜测为美国芯源半导体(MPS)的36V/3A的降压芯片,用于给LED+供电。


接口方面,驱动板上有6个接口,CON1来自外部, 包含CAN总线和各使能信号,KL30猜测为电源线。CON2-CON6则分别为转向灯,日行灯和位置灯供电。

信号灯部分芯片均来自成熟的半导体大厂,且都符合AEC-Q100,用料扎实。另外从厂商图标可知,驱动板设计来自于华域视觉科技。以上即为信号灯部分的解读,小编尽可能详细的记录了板子的信息,以及根据自己的理解做了有限的解读。仅总结了一些多引脚的芯片信息,对于与一些小的MOS管,二极管,ESD等器件,由于数量多且大多没有丝印无从查起,所以没有对其进行总结,还有一些只有简单丝印的芯片,无法获取详尽信息,还请读者老爷谅解,若了解只有丝印的芯片的详细信息,可在评论区留言分享。


今天的小编就拆到这了,这灯属实零件太多了,小编拧螺丝都快工伤了。预计下周小编会给大家带来剩余的部分,届时主光源、DLP模组的拆解给各位献上。敬请期待。

大灯内部分为三大部分,主光源主支架半成品、DLP支架半成品、以及水冷系统。主光源支架半成品包含三颗椭球和下方控制椭球点亮的PCBA。DLP支架则是包含两颗主光源模组和DLP模组。今天小编的任务就是把他们都拆光光。

由于三颗小模组都是安装在大灯偏上的位置,没有太多的空间在正后方设计支架调节结构,所以调节的部分就设计在了下方。并且在垂直调节臂上利用了一点空间安装了两块PCBA。接着往下拆。

小模组的设计不像我们传统理解的一个透镜+壳体+光源的设计,它前方有上下两个装饰框,其中上侧装饰框自带透镜。

从装饰框上的透镜来看,小模组的开口22*50

拆完装饰框后就显现出真正的光学透镜,和光源部分。光学透镜的外侧有较多的光学花纹。并且是焊接在下方底座上。从光学透镜的来看,模组的开口尺寸为12*35,非常的小了。

这里有个非常有意思的设计,由于都是小模组,数量又多,那么模组与模组的相对位置就需要控制了。这个模组的设计,是在背后有一根长螺钉,通过拧这颗螺钉控制长短,可以使得螺钉所在的两个壳体直接相对运动,最后控制模组可以在垂直方向进行调整。

来一波全家福。有观众老爷关心PCBA部分,不要着急,后面有分析。

水冷系统。坦白说,超纲了。小编羞愧地低下了头。水冷系统一共分2个部分,内置和外置的两个黑匣子,然后由水管接至DLP模组的两侧。整套零件小编只认得电装的logo(DENSO)。希望业界大佬可以在评论区讲解下灯内水冷系统的设计思路。

接下来要揭晓DLP了。看拆解之前,可以复习一下之前院里发布过的技术文章温故一下。


首先DLP和上方两颗主光源模组安装在同一个支架上,由于空间设计等问题它的调节部分也是安装在单侧。主光源由于设计类似,我们就不赘述了,直接拆开DLP看看它的内部乾坤。

拆下装饰框和支架,整颗DLP结构比较方正,从外观来看可以分为几个部分:透镜部分、金属支架部分、壳体部分以及散热部分。

先拆掉支架和壳体之间的螺钉,可以看到壳体内依旧被包裹的很严实,只露出一个小小的窗口。(这个窗口的形状。。。)

拆掉壳体表面的金属片和小支架等零件。在壳体内部,目视至少有5个光学结构,非常复杂。但实际情况不止。

接下来就由小编来粗略地讲解一下光学路径。首先,由模组外置的两块PCBA上的LED进行发光,水冷系统的散热块就是贴在这两个PCBA上。可见功率是非常大的。然后通过两个大小不一的凸透镜,将白光射向三角形的镜面,三角形镜面将灯光反射到上方弧形的镜面,再由弧形镜面反射至中间的DLP反射面。最后由DLP反射面通过模组的透镜部分照射出去。(见下方图)哇哦,复杂且精密。

在散热部分和壳体部分之间,安装着这个DLP PCBA。其中镜面部分就是包含了130万颗可控制翻转的微镜面。据说每秒可以翻转50000次。


小编本以为拆到这个程度了应该可以了。但没想到透镜部分还有秘密。在透镜部分,满打满算一共有5层透镜。其中有俩透镜似乎是用胶水粘在一块,小编尝试用高温将其融化分开,但是失败了。。。各位有兴趣的老铁可以在评论区讨论,为什么要这么多层透镜。‍

最后,来张DLP全家福。

当然,仅仅只靠这些部件是无法实现各个功能的。所以,这只灯外部还有三个外置的灯控。

好了,接下来,就让我们解析下剩余所有电路板的芯片部分。


先看DLP板。简要介绍一下DLP, DLP是由德州仪器最早开发出来的一项投影技术,主要使用在投影仪和背投电视中的显像技术,该技术还获得了奥斯卡奖,DLP已经诞生了30多年,但至今德州仪器仍处于垄断地位,也是德州仪器率先将DLP技术推向了车灯领域,拓展了车灯的可能性。下面我们将逐一介绍并解读高合汽车的DLP硬件系统。首先是1号板带有数字微镜元件(DMD)的DLP主板,其拆解图和各标号位芯片信息如下:

a.芯片标号位1,2,5: TPS62150A-Q1, 来自于美国德州仪器公司(TI)的17V/1A降压芯片,用于给DMD控制器提供各种不同电压供电。


b.芯片标号位3: TPS99000-Q1, 来自德州仪器的DLP系统管理和照明控制器。


c.芯片标号位4: TMP411-Q1, 来自德州仪器的温度传感器,用于温度检测。


d.芯片标号位6: DLP5533A-Q1, 来自于德州仪器的汽车类 0.55 英寸数字微镜器件 (DMD)。


e.芯片标号位7: SAK-XC2234L-20E66LR, 来自于德国英飞凌公司(Infineon)的车规级MCU


f.芯片标号位8: DS90UB928Q-Q1, 来自于德州仪器的具有双向控制通道的 FPD-Link III 解串器,用于传输FPD-Link高速视频信号。


g.芯片标号位9: DLPC230S-Q1, 来自德州仪器的符合汽车功能安全标准的 DMD 控制器。


h.芯片标号位10: LM61460-Q1,来自于德州仪器的车规级36V/6A的降压转换器芯片,用于给整个板子供电。


i.芯片标号位11: MX25L12835F, 来自中国台湾旺宏电子的串行NOR闪存芯片。


j.芯片标号位12: 丝印为G109056,来源和功能不详。


k.芯片标号位13: SN65HVD234-Q1, 来自德州仪器的3.3V CAN收发器,用于CAN信号的转换。


l.芯片标号位14: 丝印为353K0-L262B,来源和功能不详。


从上面的芯片总结来看,该板芯片几乎都来自德州仪器,且架构与如下德州仪器官方的DLP车灯系统图一致,该架构图可在TPS99000-Q1数据手册首页上找到。对于较新的应用,半导体供应商一般会提供整套的解决方案,为了避免出错,车灯厂商也几乎不会更改供应商的方案。

下图2,3号板,是两个灯板,位于椭球两侧,即前面介绍的模组两侧的光源芯片。

4号板是一个矩阵管理单板,板子上只有两颗芯片,信息如下:

a.芯片标号位1: TLE7251V, 来自于德国英飞凌公司(Infineon)的车规级高速CAN收发器,且带Bus唤醒功能。用于将输入进来的CAN差分信号转换为TX/RX输入给矩阵管理芯片。


b.芯片标号位2:ASL5115S, 来自于荷兰恩智浦公司(NXP)的12通道矩阵管理芯片, 其可以单独控制一串灯中每一个LED灯的亮灭,实现丰富的显示效果。


5号板如下,看起来是电源输入端的钳位和滤波板,板上的芯片丝印为:IAP JM。

6号板是一块电源驱动板,个标号位芯片信息如下:

a.芯片标号位1: NCV78702MW0AR2G, 来自美国安森美半导体(Onsemi)的两相升压控制器,用于将电压升压到后级LED恒流驱动芯片所需的电压。


b.芯片标号位2: PH4013SS, 来自美国Diodes公司的PMOS功率管。


c.芯片标号位3: SAK-XC2234L-20F66LR,来自于德国英飞凌公司(Infineon)的车规级车身控制MCU. 用于对外通讯和控制驱动板上的电源芯片。


d.芯片标号位4: UJA1169, 来自于荷兰恩智浦公司(NXP)的微型高速CAN系统芯片(SBC), SBC相较于传统CAN收发器, 还集成了LDO和SPI接口,使得其在控制上面更加方便,且具备功能安全功能。


e.芯片标号位5: TLE7251V, 来自于德国英飞凌公司(Infineon)的车规级高速CAN收发器,且带Bus唤醒功能.


f.芯片标号位6,8,10: 丝印为100V-L06E, 公司不详,为100V功率MOS管。


g.芯片标号位7: NCV78723, 来自美国安森美半导体(Onsemi)的双路降压恒流驱动芯片,可以提供两路降压恒流输出,可以驱动两路多颗串联的LED.


h.芯片标号位9,12: 丝印91480E, 来自中国闻泰子公司安世半导体的MOS管。


i.芯片标号位10: NCV8406A, 来自美国安森美半导体(Onsemi)的低边自保护驱动器, 保护功能包括过电流、过热、ESD和集成的漏极到栅极箝位,用于过压保护.


j.芯片标号位11: NCV70517, 来自美国安森美半导体(Onsemi)的微步进电机驱动器, 用于调整大灯灯光的射出角度。


最后,7,8号板是两块完全一样的电源驱动板,下图是其中一块的图片。各芯片标号位的芯片信息如下:

a.芯片标号位1:BTS5200-1ENA, 来自于德国英飞凌公司(Infineon)的高边电源开关


b.芯片标号位2,5,6,9,10: 丝印为100V-L06E, 公司不详,为100V功率MOS管。


c.芯片标号位3,4,7,8,11: 丝印91480E, 来自中国闻泰子公司安世半导体的MOS管。


d.芯片标号位12: 丝印11530-2E-G1730, SOT-8封装, 来源和功能未知。


e.芯片标号位13: 丝印AL-W89, 来源和功能未知。


f.芯片标号位14: 丝印X9D6-P04A, 来源和功能未知。


g.芯片标号位15: ASL2500S, 来自于荷兰恩智浦(NXP)的多相Boost controller. 该controller输出电压用于给Buck Controller供电。需外置4个功率MOS管和4个功率二极管。


h.芯片标号位16: ASL3416S, 来自于荷兰恩智浦(NXP)的Buck controller. 该controller可输出3路恒流,驱动3路LED串。三路均需外置MOS和功率二极管。


i.芯片标号位17: PH4013SS, 来自美国Diodes公司的PMOS功率管。


j.芯片标号位18: TLE7251V, 来自于德国英飞凌公司(Infineon)的车规级高速CAN收发器,且带Bus唤醒功能。


k.芯片标号位19: S912ZVL64F0MLF, 来自于荷兰恩智浦(NXP)的16位微控制器, 用于对外通讯和控制驱动板上的电源芯片。


在此,特别感谢热心网友Kevin Cheng给与IC部分的解读。


以上,就是整个高合Hiphi X大灯的全部拆解,由于零件太多,小编桌面有限,无法将所有零件拍进全家福。当然如果有金主爸爸愿意资助下小编换个大点的工具桌,小编感激不尽,如果愿意冠名那就更好了。


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