由于未来车辆的新技术，天窗和车窗膜现在已成为汽车的可编程功能。现在，通过旋转开关，您可以遮挡穿过汽车天窗的光线，或者在夜间驾驶时欣赏朦胧的星空。一家名为Research Frontiers的制造商使用SPD-SmartGlass技术来制造电子玻璃膜。该技术通过使玻璃，塑料，丙烯酸或化学强化玻璃膜中的纳米粒子排列来工作。这种玻璃可阻挡热量，阳光，紫外线和噪音。 SPD-SmartGlass可以通过更改施加到玻璃上的电压幅度来即时，准确地控制进入车辆的光线水平。为了驱动这种动态玻璃，需要高压AC信号来快速定向遮光纳米粒子。智能天窗设计为车内乘客提供了很多优势。在成膜状态下，它可以减少热传递并防止眩光。在成膜透明状态下，可以减少紫外线和红外线。控制胶片的着色水平可以使用户针对周围环境调整这些条件。产生必要的高压交流信号以控制汽车中薄膜的着色水平具有挑战性，因为汽车没有容易获得的交流电压源。相反，必须使用功率逆变器电路，该电路将汽车电池的DC电压转换为AC电压以生成AC电压信号。德州仪器（TI）的汽车SPD-SmartGlass驱动器参考设计演示了一种将DC转换为AC电源的方法。此设计中的两个核心组件是：升压转换器，用于将低压汽车电池DC转换为高压DC。 ·全桥驱动器，用于将直流信号转换为交流信号。从那时起，方波，正弦波或其他周期性波形便可以为玻璃供电。图1显示了参考设计的框图，图2显示了如何在这些中间步骤中控制电压以生成正弦波。控制智能天窗的色彩水平。玻璃膜的着色水平与驱动波形的幅度直接相关。如图3所示，以正弦速率连续改变占空比会产生一个正弦波。滤波后，产生纯正弦波输出。可以进一步调整脉冲宽度调制（PWM）占空比，以控制正弦波的幅度。另一个幅度控制选项是调整提供给全桥的电压。驱动桥本身的正弦波PWM无需调整，缩放由桥提供的电压将导致正弦振幅的必要变化。这是参考设计中使用的方法。为了驱动FET并最终驱动SmartGlass，两个半桥栅极驱动器（UCC27712-Q1）处于全桥配置。由于具有互锁和死区时间功能，因此在本应用中使用了UCC27712-Q1，以确保高端和低端FET不会同时导通。控制高压DC / DC电压的反馈引脚管理全桥的电源。通过使用连接到LM5155-Q1升压转换器的FB引脚的输入电阻，DC电压（由图3中的节点VDAC表示）可以控制LM5155-Q1的输出电压，从而增加或减小升压电压。图3：用于电压输出操作的输入电阻器VDAC电压是通过使用电阻器电容（RC）滤波器和缓冲器过滤来自微控制器的PWM信号而产生的，以创建一个PWM数模转换器（DAC）。图4说明了不同的PWM占空比和RC缓冲电路如何产生不同的DC电压电平，以用于电路中的保险丝盒。图4：PWM DAC信号链产生高压直流信号。该参考设计的另一个独特功能是连接到升压转换器的电荷泵电压三倍频器，如图5所示。电荷泵将升压转换器的电压输出三倍，以便能够产生200V功率而无需大功率。和昂贵的基于变压器的电源电路。图5：电荷泵电压三倍器。这种产生200V电压的方法的优点是，仅需为底部输出电容器C16上的电压对图5中的开关金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）Q2进行额定。这使您可以在设计中使用成本更低，额定值更低的电压组件，而不是大于200 V的组件。随着MOSFET的功率和电压额定值的增加，栅极和漏极电容也随之增加。当试图以2 MHz的频率控制MOSFET时，这些电容器会引起压摆率和上升时间问题，因此较低的电压要求使查找具有适当输入和输出电容的MOSFET更容易。电荷泵也减少了