聚焦2012產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會
摘要： 過去的一年，歐債危機、美國等多國信用評級被調(diào)降、新興市場國家通貨膨脹加劇、國際環(huán)境的不確定性和復雜性等，使得眾多行業(yè)發(fā)展受阻或放緩。在迎來嶄新的2012之際，新能源和LED產(chǎn)業(yè)是否會獲得新的發(fā)展?人們常說，當?shù)焦鹊椎臅r候，那么離重新起飛就不遠了。經(jīng)濟蕭條的2011已經(jīng)過去，2012，對于新能源和LED產(chǎn)業(yè)來說，意味著什么呢?前不久，在深圳威尼斯酒店召開的“2012產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會”上，飛思卡爾、ADI、富士通半導體、Marvell等公司就汽車電子、工業(yè)控制、新能源汽車、LED照明等領(lǐng)域帶來了精彩的演講，與主流媒體一起探討行業(yè)發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵字： 新能源， LED產(chǎn)業(yè)， 汽車電子， LED照明， 智能電網(wǎng)
過去的一年，歐債危機、美國等多國信用評級被調(diào)降、新興市場國家通貨膨脹加劇、國際環(huán)境的不確定性和復雜性等，使得眾多行業(yè)發(fā)展受阻或放緩。在迎來嶄新的2012之際，新能源和LED產(chǎn)業(yè)是否會獲得新的發(fā)展?人們常說，當?shù)焦鹊椎臅r候，那么離重新起飛就不遠了。經(jīng)濟蕭條的2011已經(jīng)過去，2012，對于新能源和LED產(chǎn)業(yè)來說，意味著什么呢?前不久，在深圳威尼斯酒店召開的“2012產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望媒體研討會”上，飛思卡爾、ADI、富士通半導體、Marvell等公司就汽車電子、工業(yè)控制、新能源汽車、LED照明等領(lǐng)域帶來了精彩的演講，與主流媒體一起探討行業(yè)發(fā)展趨勢。
飛思卡爾
SafeAssure功能安全保障方案
飛思卡爾亞太區(qū)汽車及工業(yè)解決方案事業(yè)部全球產(chǎn)品市場經(jīng)理郗蘊俠(Yolanda)博士指出，“安全性預測即汽車里的一些系統(tǒng)能實時檢測故障，在故障發(fā)生之前就能預警防止故障發(fā)生，這就是當前大家倡導的汽車功能安全的概念。”為此，飛思卡爾推出了命名為“SafeAssure”的安全保障方案，旨在幫助系統(tǒng)制造商更加輕松地滿足汽車和工業(yè)市場中的功能安全標準要求，并大大降低開發(fā)難度、縮短開發(fā)周期。
在ISO26262推出前兩個月，飛思卡爾SafeAssure安全保障方案就在業(yè)內(nèi)率先推出。“SafeAssure是針對汽車和工業(yè)市場功能安全標準設計的解決方案，幫助企業(yè)簡化達標的流程，縮短開發(fā)時間和降低復雜性?！盰olanda指出，“基于SafeAssure功能安全保障方案，廠商可以輕松實現(xiàn)從ASIL-A至D以及SIL-1至4等級的系統(tǒng)安全標準?！?/P>
SafeAssure保障方案涵蓋飛思卡爾系列的技術(shù)，包括微控制器、模擬和電源管理IC以及傳感器。SafeAssure安全保障方案對廠商提供了四個方面的支持，包括：
安全流程：挑選那些定義和設計之初就以符合各項標準要求為目標的產(chǎn)品，使功能安全成為產(chǎn)品開發(fā)流程的一個完整組成部分。
安全硬件：故障控制通過在飛思卡爾微控制器、電源管理IC和傳感器中內(nèi)置的安全功能實現(xiàn)，例如自測、監(jiān)控和基于硬件的冗余。飛思卡爾汽車模擬器件解決方案提供了額外的系統(tǒng)級安全功能，包括檢查微控制器時序、電壓和故障管理。
安全軟件：全面的汽車功能安全軟件產(chǎn)品，包括AUTOSAR OS、MCAL、驅(qū)動和內(nèi)核自測功能，并與領(lǐng)先的第三方軟件提供商合作推出更多的安全軟件解決方案。
安全支持：飛思卡爾利用自身覆蓋廣泛的技術(shù)能力，提供功能安全架構(gòu)有關(guān)的客戶培訓和系統(tǒng)設計審核，以及廣泛的安全文檔和技術(shù)支持。
SafeAssure主要目標是化繁為簡，為簡化失效故障分析，飛思卡爾還提供一個重要分析工具——失效模式、效果和診斷分析(FMEDA)，這個工具分析客戶整個數(shù)據(jù)，最后算出的結(jié)果是不是達到功能安全所需要的要求。FMEDA工具可以幫助客戶根據(jù)其應用來計算最后功能安全結(jié)果，從而使SafeAssure方案有效簡化功能安全設計工作。
另外，飛思卡爾目前在推廣用低成本的非屏蔽雙絞線，運行以太網(wǎng)協(xié)議，高達100M/秒的帶寬，最多可同時支持5個攝像頭連接到ECU。2013年寶馬公司將會推出首臺基于以太網(wǎng)的汽車，寶馬預言，2013年也將成為汽車以太網(wǎng)年。
ADI
新能源發(fā)電技術(shù)推進智能電網(wǎng)的發(fā)展
在能源市場發(fā)展中，電力是非常重要的環(huán)節(jié)，特別是在很多應用當中。對于整個電力系統(tǒng)來看，基本是分發(fā)、輸、配、用這四個環(huán)節(jié)，從發(fā)電輸電，配電到用電。而新能源在發(fā)電環(huán)節(jié)是未來發(fā)展的主要趨勢。
新能源發(fā)電主要涉及的技術(shù)包括了大功率風力發(fā)電機組的設計與組裝技術(shù)、發(fā)電機控制技術(shù)、大功率變流技術(shù)、光伏系統(tǒng)的MPPT控制、光伏逆變技術(shù)和并網(wǎng)技術(shù)等?！霸谶@些方面，ADI都有相關(guān)的技術(shù)提供支持，特別是ADI高精度轉(zhuǎn)換器和運算放大器保證了新能源的電壓電流的精密測量?！盇DI公司技術(shù)業(yè)務經(jīng)理張松剛指出，“例如，對逆變器的母線電流進行檢測以及電氣隔離，ADI的AD7400、AD7401因為集成了Sigma-Delta調(diào)制器和ADI的專利技術(shù)iCoupler隔離器，可以大大降低系統(tǒng)復雜性，提高了集成度和穩(wěn)定性。同時，對于某些利用霍爾器件做隔離的系統(tǒng)，ADI也提供精密ADC作為母線電流檢測的轉(zhuǎn)換器。另外，對于有些需要做馬達轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)角檢測的應用，由于系統(tǒng)要求穩(wěn)定性極高，AD2S1210這類RDC可以為系統(tǒng)提供一個簡便、穩(wěn)定的正/余旋信號處理轉(zhuǎn)換通道。”
[!--empirenews.page--]ADI在風能、太陽能以及能源存儲等新能源領(lǐng)域提供了廣泛的解決方案
“由于新能源發(fā)電的原動力不可控，發(fā)電輸出的電能具有波動性和間歇性，當并網(wǎng)規(guī)模達到一定程度是將會改變電網(wǎng)的潮流分布，傳統(tǒng)電網(wǎng)的潮流控制將發(fā)生重大改變，會直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性?！睆埶蓜傊赋觥Ｐ履茉窗l(fā)電的不確定性，所帶來的功率波動使得電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，太陽能發(fā)電也會有孤島效應，采用傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護及測控設備都無法滿足要求，需要更新型的電網(wǎng)保護及控制設備。
“新能源規(guī)?；蟪霈F(xiàn)的這些問題對智能電網(wǎng)提出了現(xiàn)實的需求，需要將不同地區(qū)變電站從傳統(tǒng)意義上的制式進行數(shù)字化和智能化，從而保證整個電網(wǎng)的平衡。”張松剛表示。這種轉(zhuǎn)變將要求很多基礎設施進行升級更新，無疑將帶出極大的電力基礎設備市場機遇?！耙宰詣踊冸娬緸槔?，國家電網(wǎng)規(guī)劃未來五年將實現(xiàn)6100座自動化變電站，僅此一項就是一個非常龐大的市場?！睆埶蓜傊赋?。
然而，目前基于IEC 61850標準的自動化變電站的實現(xiàn)成本依然很高，對龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)改造具有極大的壓力。“ADI希望能幫助降低其中的成本，促進中國電網(wǎng)智能化的推進?！睆埶蓜偙硎?，“目前在核心處理器這塊，市場上支持IEC61850的解決方案非常有限，ADI近期將會推出一款支持該標準的非?！o力’的核心處理器。”張松剛透露了ADI的關(guān)鍵產(chǎn)品計劃。
智能電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換帶來的將不僅僅是變電站的技術(shù)升級，所有的電力二次設備都需要滿足具有更強的接口能力、控制能力、保護能力、測量能力、通信能力和數(shù)據(jù)處理能力。此外，部分二次側(cè)的設備功能如一些檢測功能將轉(zhuǎn)移到一次側(cè)，這同樣會對相關(guān)的產(chǎn)品設計帶來挑戰(zhàn)，特別是對芯片將提出挑戰(zhàn)，因為一次設備大部分在室外，對溫度范圍、抗干擾以及特殊環(huán)境要求增加?！皩C的溫漂、抗干擾、隔離等性能提出了比傳統(tǒng)解決方案明顯更高的要求。以隔離為例，光隔離將面臨高溫、高熱以及長壽命要求上的挑戰(zhàn)。”張松剛指出，“而這些領(lǐng)域正是ADI所擅長的，例如專利的iCoupler數(shù)字隔離技術(shù)就可以很好地克服傳統(tǒng)光耦隔離對環(huán)境要求高的缺點?！?/P>
會上，張松剛表示，電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢是聯(lián)網(wǎng)化。對于新能源體現(xiàn)智能電網(wǎng)的概念，這幾年也逐漸浮現(xiàn)出來，這個是相當于能源電力發(fā)展的革命，未來的發(fā)展，怎么有機把發(fā)輸配用的四個環(huán)節(jié)結(jié)合在一起，中國智能電網(wǎng)提出堅強智能電網(wǎng)，在輸配電環(huán)節(jié)要讓他非常強壯，在用電環(huán)節(jié)我們要保證可控。另外對于新能源增加很多的環(huán)節(jié)，比如說太陽能風能，以及怎么把太陽能風能接入到電網(wǎng)，還有能源存儲，經(jīng)過未來的微網(wǎng)，這也是去年熱點的話題。
富士通半導體
MCU在新能源汽車中的創(chuàng)新應用
無論是傳統(tǒng)汽車和新能源汽車，安全、綠色、舒適的汽車電子系統(tǒng)是共同的訴求，汽車安全性包括零失效、功能安全和自診斷模塊;環(huán)境友好性指通過車載網(wǎng)絡的使用來減輕車重，從而降低能耗，還包括采用環(huán)保材料和工藝;強大的圖形圖像處理技術(shù)，直觀友好的人機界面都為駕駛者帶來舒適的駕駛體驗。“以上這些需求將主要具體涉及到汽車電子的四個方面：車身電子、車身儀表盤、圖像多媒體、底盤電機控制。而富士通半導體將提供一站式系統(tǒng)控制方案?！备皇客ò雽w市場部產(chǎn)品經(jīng)理丁潔早表示。
富士通半導體提供一站式系統(tǒng)控制方案
富士通半導體也可為新能源汽車提供一攬子解決方案，基本上涵蓋一輛EV/HEV全部整車的電子系統(tǒng)。從集成內(nèi)部RDC的MB91580系列專用電機控制32位MCU方案，到采用富士通GDC解決方案的圖形化虛擬顯示儀表;從采用CAN總線的低成本MB96F613設計的BMS方案和DC-DC轉(zhuǎn)換器，到多路CAN總線MCU FR81S開發(fā)的整車控制器。而且這些不同檔次的16位和32位MCU，均采用相同的低成本仿真器和一樣的編譯環(huán)境，這對客戶來說開發(fā)非常方便而且便宜。
丁潔早還特別分享了富士通半導體針對EV/PHEV的電機控制MCU方案創(chuàng)新，包括：1.改善電機運行;2.降低能源消耗;3.降低系統(tǒng)成本。MB91580 MCU是全球首款專門面向新能源汽車電機控制的高性能MCU，集成了關(guān)鍵外設功能如RDC，可縮短電機控制時間，簡化系統(tǒng)設計。
針對電動汽車和插電混合動力汽車，如下圖所示，現(xiàn)有的系統(tǒng)采用雙芯片：MCU+外部RDC(旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換器)的方案，CPU要從外部RDC讀取角度值，然后查表，搜索sin和cos值。而富士通半導體的MB91580方案采用單芯片：MCU集成了RDC，CPU可以任何時候直接從寄存器中讀出絕對角度值、sin和cos值。這樣就可極大簡化硬件電路，軟件設計工作也得到簡化。
富士通MCU在電機控制方面的創(chuàng)新
MB91580內(nèi)置RDC：系統(tǒng)設計大大簡化
如下圖所示，通過高性能CPU縮短電機的控制時間之前有三個做法，需要1-9步的處理流程，比如PIC的計算等變換的處理。把這些處理全部集成到芯片里，通過硬件電路就可以實現(xiàn)。現(xiàn)在通過MB91580可將流程縮減為一半，5步就可以實現(xiàn)。這樣有什么好處?之前的處理時間25微秒，現(xiàn)在處理的時間可以控制在12微秒，可以縮短馬達控制時間達40%，從而提高電機運行的效率。
MB91580集成的高性能CPU和內(nèi)設Rx I/F可縮短馬達控制時間40%
新能源汽車整個控制方案，除了電機控制，還包括電池管理系統(tǒng)(BMS)、整車控制單元。這些都不需要專門的控制系統(tǒng)，“低成本、高性能”的通用處理器可迎合這樣的市場需求。富士通半導體推出了通用MCU系列新產(chǎn)品。像16位16FXS系列，它是精簡的版本，可將有些功能精簡下來，降低成本，符合汽車平臺化趨勢。
2012年，中國預計將會在新能源汽車的車型數(shù)量和充換電站的基礎設施建設上取得領(lǐng)先優(yōu)勢，但是在新一代動力電池和驅(qū)動電機控制方面還需要更多創(chuàng)新。丁潔早強調(diào)，新能源汽車發(fā)展的成敗關(guān)系到未來中國國家石油安全，中國重點發(fā)展和補貼純電動(EV)和插電式混合動力汽車(PHEV)，純電動汽車將是最終的發(fā)展目標，中短期內(nèi)將以插電式混合動力車作為重點發(fā)展的過渡車型。[!--empirenews.page--]
Marvell
全系統(tǒng)智能LED方案
“Marvell針對LED照明市場最新推出的高度集成的88EM8183 LED驅(qū)動器IC采用了Marvell獨特的混合信號架構(gòu)和先進的調(diào)光控制技術(shù)，提供高品質(zhì)光輸出且調(diào)光性能可與白熾燈媲美?！盡arvell LED驅(qū)動芯片產(chǎn)品線全球技術(shù)行銷高級經(jīng)理Lance在此次研討會上介紹，“可平滑地實現(xiàn)低至1% LED電流的深度調(diào)光，相比之下，同類LED驅(qū)動器解決方案一般僅能實現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。以這種幅度調(diào)光，人眼感覺不到光強有很大的變化，因此88EM8183顯著提高了性能。”
88EM8183深度調(diào)光單級交流/直流LED驅(qū)動器IC為OEM廠商和ODM廠商提供了兼容性最廣泛的調(diào)光解決方案，該IC與全球市場上絕大多數(shù)調(diào)光器都兼容，而且提供卓越的光輸出質(zhì)量，可提高消費者的滿意度，減少退貨。 此外，88EM8183可實現(xiàn)將LED驅(qū)動器所需組件數(shù)減少一半以上，從而極大地減小了所需的電路板面積，因此能夠幫助OEM和ODM適應各種外形尺寸的LED燈，例如A19、PAR、BR、GU10和Candle，而且不會有損調(diào)光性能。
不久前，Marvell還推出了全球第一款雙通道智能LED驅(qū)動芯片88EM8801，可用于開發(fā)通用消費類市場目前還較昂貴的更高端照明產(chǎn)品，還可減少實現(xiàn)高端照明功能所需的工程投入，加快高品質(zhì)專業(yè)和消費類LED照明技術(shù)的大規(guī)模市場應用步伐。88EM8801是同類產(chǎn)品中第一款可處理雙通道LED的驅(qū)動器，具有多種獨特的差異化特性。該芯片內(nèi)置四個大功率MOSFET、一個I2C接口和一個OTP存儲器塊，可以精確和有效地進行每個LED串的電流控制。這是通過在OTP存儲器寫入校準和補償數(shù)據(jù)或通過經(jīng)由PWM和I2C接口的調(diào)光控制信號來實現(xiàn)的，可達到產(chǎn)品光輸出的一致性。由于高集成度，88EM8801省去了諸如MOSFET和整流二極管等大部分外部元件，極大地節(jié)省了材料清單(BOM)成本和電路板空間。此外，88EM8801配置了雙通道同步整流降壓拓撲結(jié)構(gòu)，可提供高達95%的效率。
除了可減小LED驅(qū)動電路的尺寸、降低設計復雜度和成本外，智能的88EM8801在帶來高品質(zhì)光輸出的同時降低了LED元件開銷，這部分成本一般占據(jù)LED燈泡總成本的60%。憑借Marvell的雙通道驅(qū)動技術(shù)，可混合和控制不同顏色的LED，以實現(xiàn)很高的色顯指數(shù)(CRI)和光效。
Marvell針對88EM8801提供的demo板
Marvell新型智能LED照明平臺體現(xiàn)了Marvell對綠色照明應用的前瞻性眼光，它的目標是為OEM提供一個完整的軟硬件解決方案，使得他們可以用更少的時間和更低的成本來開發(fā)產(chǎn)品并投入市場。同時，該平臺是一個綠色節(jié)能方案，它包含了基于Marvell的創(chuàng)新LED驅(qū)動芯片的發(fā)光二級管(LED)照明組件以及ZigBee網(wǎng)絡、ZigBee/WiFi無線網(wǎng)關(guān)以及智能照明軟件。這些組件共同提升系統(tǒng)能效，并保證高質(zhì)量LED照明以促進環(huán)保和便捷的生活方式。
Marvell智能 LED照明管理平臺示意圖
Marvell智能 LED照明管理平臺提供了完全集成的LED照明和無線控制系統(tǒng)，因此不論是易用性的提升還是安裝成本的降低都趨向于極致，大大簡化了使用和維護難度，使得非專業(yè)人員也能輕松應對。該平臺的一大特色是允許終端用戶可以使用智能手機和平板電腦方案，使他們可以方便地從任何地方管理、分析并維護一個更具性價比的數(shù)字照明方案。這種智能LED照明平臺可以顯著地節(jié)約商業(yè)和住宅用電。并且隨著新的LED照明應用的推出，用戶還可以添加更多安全功能以及增強遠程管理的體驗，如高質(zhì)量的照明調(diào)整、氣氛和現(xiàn)場的控制等。
Lance表示，對于白熾燈的淘汰禁售相關(guān)政策，對LED 的發(fā)展是有好處的，而光效的提高會刺激整個LED的發(fā)展。他認為2012年LED照明會非常好.。
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