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取代傳統機械部件和機械繼電器,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取代傳統機械部件和機械繼電器,或者在某些情況下引入新的功能。
汽車大規模電氣化正在推動自動駕駛向更高級別發展,從中長期看,許多車輛可能被視為“無人駕駛出租車”。根據這一新的汽車駕駛概念,車門內的所有功能都將實現自動化,例如,智能自動開門和防碰撞檢測。這些自動化系統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。未來車門內還將裝先進的傳感器,用于檢測車門外的障礙物,防止車門被撞壞。
大趨勢的產生離不開專用半導體芯片的鋪路。這些芯片需要跟隨先進的電源管理概念,驅動從LED等毫瓦級的負載到瞬間耗散功率輕易達到200W的大功率直流電機。此外,汽車電子模塊還需要配備高度標準化的通信接口,例如,CAN和LIN物理層。
如何確定一個正確的系統架構,以合理的成本實現新功能,且不會影響質量和性能,是汽車廠商面臨的一大挑戰。隨著軟硬件開發成本和復雜性不斷提高,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展的解決方案,從低端車型擴展到高端汽車,在不同平臺和車型上分攤開發成本。
車門區電控模塊(圖1)是一個大家熟悉的受益于可擴展驅動方法的汽車系統,這個應用概念是用一顆IC驅動車門區的多個負載(門鎖電機、可調可折疊后視鏡、除霜器、車窗升降電機和LED、白熾燈等照明功能)。可擴展的驅動器,封裝和軟件全系兼容,適應車門電控模塊的多樣化要求,是車門區執行機構的典型特征。
在過去10余年里,車用半導體廠商開發出了若干個車門執行機構驅動器芯片,并隨著汽車電氣負載數量不斷增加,給這些產品增加了新功能,對封裝以及芯片制造技術和IP內核進行了優化。在車門區電子元器件中,除驅動芯片(圖2)外,還有一個電源管理IC,為電控單元提供更強的系統電源,包括各種待機模式和通信層(主要是LIN和/或HS CAN)。電源管理芯片通常集成兩個低壓差穩壓器,為系統微控制器和外設負載(傳感器等外設)供電,還包含增強型系統待機功能,以及可設置的本地和遠程喚醒功能。
