安森美半導(dǎo)體汽車技術(shù)及車身和動力系統(tǒng)解決方案

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性的重要性日益突顯，越來越多的汽車開始裝備高性能的車身控制系統(tǒng)和先進(jìn)的管理系統(tǒng)。這類系統(tǒng)的增加和升級為半導(dǎo)體器件的應(yīng)用開辟了巨大的空間。

但是，面對環(huán)保和豐富消費(fèi)者體驗的需求，以及汽車器件的最嚴(yán)格規(guī)范，制造商一方面要在產(chǎn)品的設(shè)計和制造等方面更加注重可靠性指標(biāo)的認(rèn)證，另一方面也要保證產(chǎn)品在提供更高性能的同時，符合環(huán)保節(jié)能方面的要求。本文將結(jié)合安森美半導(dǎo)體的汽車技術(shù)專長，談?wù)勂囓嚿砑皠恿ο到y(tǒng)解決方案所采用的各種器件。

先進(jìn)的汽車工藝技術(shù)

汽車電子設(shè)備的增加使汽車的各個部分都無法避免寄生信號，甚至可能出現(xiàn)80 VV的峰值，汽車設(shè)計團(tuán)隊必須考慮到這一點。用于汽車的模塊和組件需要能夠承受這種峰值并保證實現(xiàn)應(yīng)有的功能。安森美半導(dǎo)體利用成熟的汽車技術(shù)能力，開發(fā)了一套專門的高電壓汽車電源技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜的高電壓系統(tǒng)級芯片(SoC)解決方案，滿足最大電壓和數(shù)字門集成的要求。

同時，汽車中越來越多的電子含量對電磁兼容性的要求越來越高，汽車制造商也制定了相應(yīng)的性能標(biāo)準(zhǔn)，旨在使車載網(wǎng)絡(luò)(IVN)應(yīng)用擁有更高的抗ESD脈沖和抗EMI能力。安森美半導(dǎo)體利用創(chuàng)新的I3T50/I3T80技術(shù)提供最佳的一流器件，通過深溝槽隔離等工藝既實現(xiàn)了先進(jìn)功能，又保證了可靠設(shè)計，降低了芯片上不同單元(cell)結(jié)構(gòu)之間的干擾。

安森美半導(dǎo)體的一系列技術(shù)允許使用高達(dá)100V的電源，有利于元件的集成——包括嵌入式微處理器內(nèi)核。安森美半導(dǎo)體的汽車ASIC和專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)解決方案廣泛用于動力總成(包括環(huán)境溫度≥150℃的高溫應(yīng)用)、安全、車身、儀表板、IVN、傳感器和驅(qū)動器應(yīng)用。

安森美半導(dǎo)體是汽車MOSFET市場的主要供應(yīng)商。除了平面MOSFET產(chǎn)品系列，該公司還提供40 V和60 V溝槽MOSFET。溝槽技術(shù)是為低Rds((on))開關(guān)應(yīng)用優(yōu)化的，與平面技術(shù)相比，更適用于線性操作模式。

安森美半導(dǎo)體車身及便利應(yīng)用解決方案

車身電子及便利應(yīng)用包括氣候控制、智能接線盒、前照燈調(diào)節(jié)與電源控制、雨刷和光傳感、后視鏡控制、座椅位置/加熱/冷卻、車門模塊、方向盤傳感器等。

這里以車身暖通空調(diào)((HVAC)的控制、通信和電源，以及直流電機(jī)驅(qū)動器為例介紹。

1. 車身HVAC的控制、通信和電源

HVAC包括多個子系統(tǒng)：其一是汽車加熱及通風(fēng)系統(tǒng)，從外部管道吸入清新空氣進(jìn)入車廂；進(jìn)入的空氣可以通過連接引擎冷卻系統(tǒng)的小型發(fā)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(diào)制冷系統(tǒng)，將車內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移到不斷循環(huán)的蒸發(fā)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，即帶有用戶界面的ECU((電子控制單元)。

圖1：HVAC框圖

圖1是HVAC的框圖，圖中綠色的部分都會用到安森美半導(dǎo)體的各種器件。這些器件包括用于I/O保護(hù)的二極管和整流器；用于收發(fā)器或SBC的接口；用于電機(jī)預(yù)驅(qū)動器(BLDC、BDC)的IGBT/FET和MOSFET；用于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的負(fù)載/繼電器驅(qū)動器及接口；用于控制面板的雙極晶體管/數(shù)字晶體管(BRT)、接口、模擬開關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)邏輯、多路轉(zhuǎn)換器；用于信號調(diào)理的放大器和比較器、運(yùn)算放大器；用于高端驅(qū)動器的驅(qū)動器、負(fù)載/繼電器驅(qū)動器、IGBT/FET和MOSFET；用于電源保護(hù)的二極管和整流器、小信號開關(guān)二極管、齊納二極管、肖特基二極管；用于穩(wěn)壓(線性、開關(guān))的接口、直流-直流(DC-DC)控制器、轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器、控制器、線性穩(wěn)壓器；用于監(jiān)控的DC-DC控制器、轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器；以及用于低端驅(qū)動器的負(fù)載/繼電器驅(qū)動器、