Technologie řízení automotive LED světlometů

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem digitálně řízeného proudového měniče pro automobilové LED světlomety. Po teoretickém srovnání metod řízení svítivosti byl navržen měnič topologie SEPIC pracující na frekvenci 400 kHz. Samotné řízení, zahrnující softwarový Soft-Start, precizní PWM a diskrétní PID regulaci se zpětnou vazbou přes zesilovače INA213, zajišťuje mikrokontrolér STM32G474RET6. Zařízení je dále vybaveno rozhraním CAN a nezbytnými hardwarovými ochranami. Navržená koncepce byla prakticky validována na zkonstruovaném jednokanálovém prototypu, u něhož laboratorní měření potvrdila vynikající tepelnou stabilitu i spolehlivost digitální regulace. Práce v závěru předkládá na základě těchto měření kompletní návrh finálního čtyřkanálového modulu (LDM) připraveného pro budoucí fyzickou realizaci.

This thesis deals with the design of a digitally controlled current converter for automotive LED headlights. Following a theoretical comparison of dimming methods, a SEPIC converter operating at a switching frequency of 400 kHz was designed. The control system, which includes a software Soft-Start, precise PWM, and a discrete PID controller with feedback provided by INA213 amplifiers, is driven by an STM32G474RET6 microcontroller. The device is further equipped with a CAN interface and essential hardware protections. The proposed concept was practically validated on a constructed single-channel prototype, where laboratory measurements confirmed its excellent thermal stability and the reliability of the digital regulation. Based on these results, the thesis ultimately presents a complete design of a final four-channel Light Driver Module (LDM) ready for future physical implementation.