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下一代车门区系统IC将大力提高能效并推进汽车电气化

发布时间:2021-07-16 人气:

本文摘要:近年来,汽车电气化是大势所趋,汽车电气化不只是引进显电动汽车,还是大大地用电控技术代替传统机械部件和机械继电器,或者在某些情况下引进新的功能。汽车大规模电气化正在推展自动驾驶向更高级别发展,从中长期看,许多车辆有可能被视作“无人驾驶出租车”。根据这一新的汽车驾驶员概念,车门内的所有功能都将构建自动化,例如,智能自动门口和以防碰撞检测。 这些自动化系统将能检测到行人或骑车人正在附近汽车,并自动控制门口操作者,以防止撞击危险性。

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近年来,汽车电气化是大势所趋,汽车电气化不只是引进显电动汽车,还是大大地用电控技术代替传统机械部件和机械继电器,或者在某些情况下引进新的功能。汽车大规模电气化正在推展自动驾驶向更高级别发展,从中长期看,许多车辆有可能被视作“无人驾驶出租车”。根据这一新的汽车驾驶员概念,车门内的所有功能都将构建自动化,例如,智能自动门口和以防碰撞检测。

这些自动化系统将能检测到行人或骑车人正在附近汽车,并自动控制门口操作者,以防止撞击危险性。未来车门内还将装有先进设备的传感器,用作检测车门外的障碍物,避免车门被撞坏。

大趋势的产生必不可少专用半导体芯片的铺路。这些芯片必须追随先进设备的电源管理概念,驱动从LED等毫瓦级的阻抗到瞬间力学系统功率只能超过200W的大功率直流电机。

此外,汽车电子模块还必须配有高度标准化的通信接口,例如,CAN和LIN物理层。如何确认一个准确的系统架构,以合理的成本构建新功能,且会影响质量和性能,是汽车厂商面对的众多挑战。随着软硬件开发成本和复杂性大大提升,跟上OEM厂商的性能和功能拒绝显得更加艰难。

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此外,OEM厂商还拒绝部署有成本效益的可拓展的解决方案,从低端车型扩展到高端汽车,在有所不同平台和车型上分摊开发成本。车门区电控模块(图1)是一个大家熟知的获益于可拓展驱动方法的汽车系统,这个应用于概念是用一颗IC驱动车门区的多个阻抗(门锁电机、固定式可拆卸后视镜、除霜器、车窗乘载电机和LED、白炽灯等灯光功能)。可拓展的驱动器,PCB和软件全系相容,适应环境车门电控模块的多样化拒绝,是车门区执行机构的典型特征。

图1:在过去10余年里,车用半导体厂商研发出有了若干个车门执行机构驱动器芯片,并随着汽车电气阻抗数量大大减少,给这些产品减少了新功能,对PCB以及芯片生产技术和IP内核展开了优化。在车门区电子元器件中,除驱动芯片(图2)外,还有一个电源管理IC,为电控单元获取更加强劲的系统电源,还包括各种待机模式和通信层(主要是LIN和/或HSCAN)。

电源管理芯片一般来说构建两个高压劣稳压器,为系统微控制器和外设阻抗(传感器等外设)供电,还包括增强型系统待机功能,以及可设置的本地和远程苏醒功能。图2:车门执行机构驱动器和电源管理芯片都使用意法半导体为此应用于专门优化的BCD(Bipolar、CMOS和DMOS)半导体生产技术。车门执行机构驱动器芯片使用0.7μmBCD技术,电源管理芯片使用0.57μmBCD技术。

为迎合新的汽车技术发展趋势,汽车半导体器件必需高效、安全性地掌控更好的电气阻抗,最大限度地减少静态电流,同时使用高集成度解决方案,增加元器件数量,削减电路板空间,减少产品重量,从而大幅度修改设计。意法半导体专有的先进设备的0.16μmBCD8S是构建市场上独一无二的高集成度单片解决方案(图3)的关键技术,可符合电源管理、故障维护和车门阻抗驱动等应用于的技术市场需求。这项技术还能提升能效和计算能力,将芯片的结温提升到175°C,超过汽车OEM厂商严苛规定的标准结温,密码单片构建电源管理和执行机构驱动器带给的极具挑战性的热管理难题。


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