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產業動態 安森美半導體汽車技術及車身和動力系統解決方案
Access PR 本新聞稿發佈於2011/03/16,由發布之企業承擔內容之立場與責任,與本站無關

隨著人們對汽車舒適性等方面要求的提高,車身電子控制和動力的重要性日益突顯,越來越多的汽車開始裝備高性能的車身控制系統和先進的管理系統,這類系統的增加和升級為半導體元件的應用開闢了巨大的空間。但是製造商一方面要在產品的設計和製造等方面更加注重可靠性指標的認證,另一方面也要保證產品在提供更高性能的同時,也要符合環保節能方面的要求。

 
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隨著人們對汽車舒適性等方面要求的提高,車身電子控制和動力的重要性日益突顯,越來越多的汽車開始裝備高性能的車身控制系統和先進的管理系統,這類系統的增加和升級為半導體元件的應用開闢了巨大的空間。

但是,面對環保和豐富消費者體驗的需求,以及汽車元件的最嚴格規範,製造商一方面要在產品的設計和製造等方面更加注重可靠性指標的認證,另一方面也要保證產品在提供更高性能的同時,也要符合環保節能方面的要求。本文將結合安森美半導體的汽車技術專長,談談汽車車身及動力系統解決方案所採用的各種元件。

先進的汽車製程技術
汽車電子設備的增加使汽車的各個部分都無法避免寄生訊號,甚至可能出現80 V的峰值,汽車設計團隊必須考慮到這一點。用於汽車的模組和元件需要能夠承受這種峰值並保證實現應有的功能。安森美半導體利用成熟的汽車技術能力,開發了一套專門的高電壓汽車電源技術,實現複雜的高電壓系統單晶片(SoC)解決方案,滿足最大電壓和數位門整合的要求。

同時,汽車中越來越多的電子含量對電磁相容性的要求越來越高,汽車製造商也制定了相應的性能標準,旨在使車載網路(IVN)應用擁有更高的抗ESD脈波和抗EMI能力。安森美半導體利用創新的I3T50/I3T80技術提供最佳的一流元件,通過深溝槽隔離等製程既實現了先進功能,又保證了可靠設計,降低了晶片上不同單元(cell)結構之間的干擾。

安森美半導體的一系列技術允許使用高達100V的電源,有利於元件的整合——包括嵌入式微處理器核心。安森美半導體的汽車ASIC和專用標準產品(ASSP)解決方案廣泛用於動力總成(包括環境溫度≥150℃的高溫應用)、安全、車身、儀錶板、IVN、感測器和驅動器應用。

安森美半導體是汽車MOSFET市場的主要供應商。除了平面MOSFET產品系列,公司還提供40 V和60 V溝槽MOSFET。溝槽技術是為低Rds((on))開關應用最佳化的,與平面技術相比,更適用於線性操作模式。

安森美半導體車身及便利應用解決方案
車身電子及便利應用包括氣候控制、智慧接線盒、前照燈調節與電源控制、雨刷和光傳感、後視鏡控制、座椅位置/加熱/冷卻、車門模組、方向盤感測器等。

這裡以車身暖通空調(HVAC)的控制、通訊和電源,以及直流電機驅動器為例介紹。

1. 車身HVAC的控制、通訊和電源
HVAC包括多個子系統:其一是汽車加熱及通風系統,從外部管道吸入清新空氣進入車廂;進入的空氣可以通過連接引擎冷卻系統的小型發熱芯來加熱。其用途是提高乘客的舒適和安全度。其二是空調製冷系統,將車內熱量轉移到不斷迴圈的蒸發和冷凝的外部空氣中,降低空氣的溫度和濕度。其三是控制頭,即帶有使用者介面的ECU(電子控制單元)。

2. 車身HVAC直流電機驅動器
目前,最流行的翼板執行器(flap actuator)是將位置訊號回饋給微控制器的簡單的直流電機。為了控制直流電機的正向和反向,必須使用全橋配置的兩個高端功率級和兩個低端功率級。通常,這些驅動器整合了所需的功能,如過壓、超載和過溫保護。此外,SPI介面可以為微控制器提供診斷功能。

整合的脈波計數技術結合額外的訊號調節塊可以取代分立的位置電位計器。在脈波計數應用中,此電路檢測直流電機的換向脈波,並為每個檢測到的換向脈波創建一個脈波。通常這些脈波要回饋到微控制器進行位置檢測和位置控制。安森美半導體為這類電路訂製的ASIC已經投產。

六路半橋式驅動器NCV7708就是一種靈活的單面高/低端驅動器。其六個高端和低端通道專門用於電機控制配置,如半橋或全橋。NCV7708可以通過一個16位元SPI介面控制5個直流電機。此元件還可以控制繼電器或指示燈。

三路半橋驅動器NCV7703可以控制兩個直流電機。功率級的內部連接作為半橋使用,採用SO-14封裝的元件可有效減少接腳數量。

3. 用於車身HVAC的可配置電機、繼電器和LED驅動器
NCV7608具有最大的靈活性,可以驅動不同類型的電機及各種負載,如燈泡、發光二極體和繼電器。NCV7608有一個可防止LED發光的特殊診斷電流禁用位,以及標準的診斷功能。

此元件是一款8路可配置低端/高端驅動器,採用高密度SOIC-28W封裝,能夠在-40℃至+150℃的結溫下工作。NCV7608具有3.15 V至5.25 V的寬輸入電壓範圍,並具有8路完全獨立的輸出驅動器,能夠任意配置為高端、低端或半橋配置組合,為需要驅動大量負載的設計人員提供極靈活的方案。

此元件通過整合的標準串列外設介面執行所有輸出段的數位控制,這種功能還能獲取診斷故障資訊。此外,4個通道能利用外部控制輸入接腳進行脈寬調變(PWM)控制。此元件在25℃時的典型導通電阻(RDS(ON))僅為1.2 Ω,能大幅延長電池使用時間。

規範完備的NCV7608還提供正/負暫態保護、過流保護及過溫保護功能。其整合鉗位電路(在高端及低端工作模式下)確保過溫保護及欠壓鎖定。利用NCV7608可以支援單極和雙極步進電機控制。

安森美半導體動力系統解決方案
動力總成包括傳輸控制和位置檢測、引擎控制、油門控制、油位檢測、空氣流量監測、氣門控制、燃油噴射控制等。這裡介紹的是安森美半導體的引擎管理和燃油噴射系統解決方案。

1. 引擎管理解決方案
安森美半導體為汽油引擎、雙燃料/彈性燃料(bi/flexfuel)和柴油引擎開發了各種訂製和標準產品,範圍覆蓋從點火控制的供氣和供油到排氣後處理子系統的眾多應用。這些產品組合包括:電感式角度感測器介面、壓力感測器介面、爆震和輪速檢測電路、油/尿素流(urea-flow)和氣流介面、車載網路元件、油門執行器驅動器和前置驅動器、電磁和壓電燃料噴射系統、火花點火、風機、泵和液壓控制。此外,安森美半導體還提供柴油引擎管理系統,以滿足柴油引擎在歐洲和北美地區持續增加的需求。

2. 燃油噴射系統解決方案
燃油噴射系統用來測量每個氣缸的燃料數量和時序。完全整合的多點(MPI)汽油引擎管理系統仍然是目前最流行的解決方案。為滿足強勁增長的汽油直噴(GDI)系統的新需求,安森美半導體還推出了動力總成方案,涵蓋了傳輸控制和位置檢測、引擎控制、油門控制、油位感測器、空氣流量監測、氣門控制、燃油噴射控制等應用。

半導體元件有助於通過引擎的控制、檢測和驅動來提高效率。精心控制的關鍵部件(如噴油器和氣門)可達到最高效率。為了提高控制能力,需要對燃燒室壓力進行即時測量和處理,可減少汽油引擎30%的燃料消耗。

- 新聞稿有效日期,至2011/04/15為止


聯絡人 :Eric Tsai
聯絡電話:87734277
電子郵件:eric_tsai@accesspr.com.tw

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