近年來,汽車電氣化是大勢所趨,汽車電氣化不只是引入純電動汽車,還是不斷地用電控技術(shù)取代傳統(tǒng)機(jī)械部件和機(jī)械繼電器,或者在某些情況下引入新的功能。
近年來,汽車電氣化是大勢所趨,汽車電氣化不只是引入純電動汽車,還是不斷地用電控技術(shù)取代傳統(tǒng)機(jī)械部件和機(jī)械繼電器,或者在某些情況下引入新的功能。
汽車大規(guī)模電氣化正在推動自動駕駛向更高級別發(fā)展,從中長期看,許多車輛可能被視為“無人駕駛出租車”。根據(jù)這一新的汽車駕駛概念,車門內(nèi)的所有功能都將實(shí)現(xiàn)自動化,例如,智能自動開門和防碰撞檢測。這些自動化系統(tǒng)將能檢測到行人或騎車人正在靠近汽車,并自動控制開門操作,以避免碰撞危險(xiǎn)。未來車門內(nèi)還將裝先進(jìn)的傳感器,用于檢測車門外的障礙物,防止車門被撞壞。
大趨勢的產(chǎn)生離不開專用半導(dǎo)體芯片的鋪路。這些芯片需要跟隨先進(jìn)的電源管理概念,驅(qū)動從LED等毫瓦級的負(fù)載到瞬間耗散功率輕易達(dá)到200W的大功率直流電機(jī)。此外,汽車電子模塊還需要配備高度標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口,例如,CAN和LIN物理層。
如何確定一個(gè)正確的系統(tǒng)架構(gòu),以合理的成本實(shí)現(xiàn)新功能,且不會影響質(zhì)量和性能,是汽車廠商面臨的一大挑戰(zhàn)。隨著軟硬件開發(fā)成本和復(fù)雜性不斷提高,跟上OEM廠商的性能和功能要求變得越來越困難。此外,OEM廠商還要求部署有成本效益的可擴(kuò)展的解決方案,從低端車型擴(kuò)展到高端汽車,在不同平臺和車型上分?jǐn)傞_發(fā)成本。
車門區(qū)電控模塊(圖1)是一個(gè)大家熟悉的受益于可擴(kuò)展驅(qū)動方法的汽車系統(tǒng),這個(gè)應(yīng)用概念是用一顆IC驅(qū)動車門區(qū)的多個(gè)負(fù)載(門鎖電機(jī)、可調(diào)可折疊后視鏡、除霜器、車窗升降電機(jī)和LED、白熾燈等照明功能)。可擴(kuò)展的驅(qū)動器,封裝和軟件全系兼容,適應(yīng)車門電控模塊的多樣化要求,是車門區(qū)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的典型特征。
在過去10余年里,車用半導(dǎo)體廠商開發(fā)出了若干個(gè)車門執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動器芯片,并隨著汽車電氣負(fù)載數(shù)量不斷增加,給這些產(chǎn)品增加了新功能,對封裝以及芯片制造技術(shù)和IP內(nèi)核進(jìn)行了優(yōu)化。在車門區(qū)電子元器件中,除驅(qū)動芯片(圖2)外,還有一個(gè)電源管理IC,為電控單元提供更強(qiáng)的系統(tǒng)電源,包括各種待機(jī)模式和通信層(主要是LIN和/或HS CAN)。電源管理芯片通常集成兩個(gè)低壓差穩(wěn)壓器,為系統(tǒng)微控制器和外設(shè)負(fù)載(傳感器等外設(shè))供電,還包含增強(qiáng)型系統(tǒng)待機(jī)功能,以及可設(shè)置的本地和遠(yuǎn)程喚醒功能。