《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新型汽車(chē)電子系統(tǒng)元器件解決方案

2011-06-04
關(guān)鍵詞: 汽車(chē)電子 傳感器 元器件

未來(lái)的汽車(chē)電子系統(tǒng)中,隨著對(duì)安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適和娛樂(lè)等需求的增加,相關(guān)元器件及其周邊產(chǎn)品的出貨也將持續(xù)快速增長(zhǎng)。諸多汽車(chē)電子領(lǐng)域的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),需要從元器件層面就開(kāi)始考慮解決方案。圍繞這個(gè)話(huà)題,介紹新型傳感器、保護(hù)器件、高壓連接器在汽車(chē)動(dòng)力控制、安全系統(tǒng)、通信娛樂(lè)、充放電系統(tǒng)等方面的應(yīng)用。

汽車(chē)電子的技術(shù)升級(jí)速度和其他應(yīng)用領(lǐng)域如工控、醫(yī)療相比是相當(dāng)快的,這有多方面的原因。首先汽車(chē)電子和人們的日常生活緊密相關(guān),尤其在歐美這些以車(chē)代步的國(guó)家,汽車(chē)作為必需品,幾乎是大多數(shù)人日常出行的唯一選擇。而正在崛起的新興市場(chǎng)如中國(guó)、印度,汽車(chē)市場(chǎng)飛速增長(zhǎng),據(jù)最新報(bào)道,深圳的汽車(chē)保有量剛剛突破170萬(wàn)輛,成為汽車(chē)密度最高的內(nèi)地城市??梢钥闯鲈絹?lái)越多家庭有了購(gòu)車(chē)的需求,從而推動(dòng)了汽車(chē)電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

據(jù)isuppli的調(diào)查顯示,2012年中國(guó)汽車(chē)電子銷(xiāo)售額將從2009年的160億美元增長(zhǎng)到206億美元。而2012年美國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)將為205億美元,屆時(shí)第一的位置將讓給中國(guó)。

1997_2014中國(guó)汽車(chē)電子銷(xiāo)售額

汽車(chē)有多個(gè)子系統(tǒng),構(gòu)成非常復(fù)雜。每個(gè)子系統(tǒng)都離不開(kāi)大量的汽車(chē)電子產(chǎn)品——當(dāng)然,不同級(jí)別的汽車(chē)使用汽車(chē)電子的數(shù)量不盡相同。例如目前中國(guó)市場(chǎng)的主流汽車(chē)電子系統(tǒng)不太復(fù)雜,智能程度不高。這些系統(tǒng)主要專(zhuān)注于轉(zhuǎn)向、駕駛輔助、乘員消極保護(hù)、剎車(chē)和控制系統(tǒng)以及舒適方便。

隨著市場(chǎng)的升級(jí),未來(lái)汽車(chē)電子的應(yīng)用熱點(diǎn)也將面臨變化,能源系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、避撞、線(xiàn)控駕駛、控制系統(tǒng)、智能傳感器與激勵(lì)器、集成汽車(chē)電氣與電子系統(tǒng)和熱舒適系統(tǒng)都將扮演著更重要的角色。

下面,我們就來(lái)分析這些新興的需求為元器件市場(chǎng)帶來(lái)了哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

元器件在汽車(chē)安全系統(tǒng)中的作用

安全性是汽車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮的第一要素。新的行車(chē)安全離不開(kāi)穩(wěn)定的引擎管理系統(tǒng),而傳感器件作為汽車(chē)內(nèi)使用量最大的器件之一,在安全系統(tǒng)中也被大量應(yīng)用。

行車(chē)安全方面,及時(shí)檢測(cè)引擎溫度是非常重要的一環(huán)。在檢測(cè)的同時(shí),還必須確??煽啃院褪褂脡勖?。TDK最新的傳感器重量?jī)H為傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)的50%,但在保障溫度檢測(cè)準(zhǔn)確性的同時(shí),防震性能和使用壽命也得到了大幅提升。傳感器頂部的塑料外殼可保證極佳的熱傳導(dǎo)性,從而優(yōu)化反應(yīng)時(shí)間和精確度,有利于測(cè)量汽車(chē)油溫和冷卻液溫度。另外反應(yīng)快、適應(yīng)范圍廣也是該產(chǎn)品特色。

汽車(chē)在起停等常規(guī)操作中,會(huì)受到電氣干擾和高頻影響,產(chǎn)生干擾。通過(guò)配線(xiàn)系統(tǒng)傳導(dǎo),最終耦合或以輻射方式干擾到車(chē)載電子設(shè)備。干擾源包括啟動(dòng)系統(tǒng)、交流電機(jī)、負(fù)載切換、開(kāi)關(guān)抖動(dòng)以及“拋負(fù)載”(即直流電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中切斷電源,由此產(chǎn)生的電壓)。

這些浪涌中最具破壞性的是“拋負(fù)載”,發(fā)生在引擎正在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,在交流電機(jī)正在給電池充電時(shí)斷開(kāi)電池連接。產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓幅度取決于斷開(kāi)連接時(shí)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和場(chǎng)激勵(lì)的大小。這一浪涌過(guò)程可能持續(xù)幾百毫秒,產(chǎn)生100V以上的電壓,對(duì)半導(dǎo)體電路具有潛在的致命影響。一旦電子電路受到破壞,就可能對(duì)安全造成極大隱患。

PPTC保護(hù)器件是一種可復(fù)位的聚合物正溫度系數(shù)器件,一直以來(lái)應(yīng)用于電源直流輸出端的過(guò)載和短路保護(hù)。泰科電子瑞侃的PolySwitch產(chǎn)品能夠?yàn)殡娫础XE輸入/輸出接口提供保護(hù),也能實(shí)現(xiàn)過(guò)熱、電機(jī)失速等保護(hù)。

除了PPTC器件,MOSFET也能起到類(lèi)似的保護(hù)。不過(guò), MOSFET除了具有高頻率性能、輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)良等優(yōu)點(diǎn)之外,還能使功率組件更符合最低的系統(tǒng)成本,藉以達(dá)到更為優(yōu)異的故障自我保護(hù)系統(tǒng)。因此,大部分的設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)而采用具有保護(hù)作用的MOSFET功率組件來(lái)完成。

車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)中半導(dǎo)體元器件的應(yīng)用

信息娛樂(lè)設(shè)備也容易因?yàn)檫^(guò)高的瞬變電壓而損壞,其中包括它所在的工作環(huán)境及周邊設(shè)備產(chǎn)生的靜電放電(ESD)脈沖。往往使用ESD保護(hù)器件、金屬氧化物變阻器(MOV)和齊納二極管來(lái)保護(hù)汽車(chē)電子設(shè)備,例如天線(xiàn)、背光加熱器、電池、按鍵、電路板上的印制線(xiàn)、CD/DVD播放器,數(shù)據(jù)線(xiàn)端口、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以及輸入/輸出端口和觸摸屏。

車(chē)內(nèi)充電的便攜設(shè)備對(duì)過(guò)流過(guò)壓保護(hù)的需求很大,泰科電子的 PolyZen 器件能夠滿(mǎn)足保護(hù)需要。這種器件與類(lèi)似于齊納二極管的保護(hù)器件一起使用時(shí),具有協(xié)同保護(hù)的作用,能夠承受功率非常高的故障情況。

車(chē)內(nèi)的高速輸入/輸出端口要求使用電容小的ESD保護(hù)器件,盡量保持信號(hào)質(zhì)量不會(huì)下降。選用的器件應(yīng)當(dāng)適合高速數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路和無(wú)線(xiàn)電頻率數(shù)據(jù)線(xiàn)路,能夠經(jīng)受無(wú)數(shù)次的ESD瞬變電壓。

PPTC電路保護(hù)器件在車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)中一樣得到了廣泛的采用。它作為一種實(shí)用的、經(jīng)濟(jì)有效的解決辦法,起到了過(guò)流和或過(guò)熱保護(hù)的作用。在GPS、DVD或者收音機(jī)和汽車(chē)通訊信息系統(tǒng)(telematics)的電路板中,也常常用它來(lái)限制電流。

新能源汽車(chē)引領(lǐng)高壓連接器潮流

快速發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)將引發(fā)大批高壓連接器應(yīng)用,這些應(yīng)用新穎、令人矚目。不同汽車(chē)制造商正在嘗試不同方法以實(shí)現(xiàn)低排量或零排量的目標(biāo),由此也將進(jìn)一步提高對(duì)連接器供應(yīng)商的要求。這些要求有一個(gè)共性,即在滿(mǎn)足不同程度的安全及人身保護(hù)要求的同時(shí),不斷降低成本,減小重量和體積。同時(shí),制造商不會(huì)放棄現(xiàn)代消費(fèi)者所期望的高可靠性和耐用性。

連接器廠(chǎng)商中,F(xiàn)CI在電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)市場(chǎng)上有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。新推出的Power.S3系列是專(zhuān)為新一代充電電池驅(qū)動(dòng)的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。

使用大容量鋰電池是電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)設(shè)計(jì)多樣化選擇的一個(gè)共同點(diǎn)。鋰電池工作電壓的范圍為400~600V。這至少是傳統(tǒng)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)14V鉛酸電池的10倍以上,因此FCI連接器公司開(kāi)發(fā)了應(yīng)用專(zhuān)門(mén)的連接器和充電插頭的全方位的解決方案。

這些新的連接器和充電插頭需要解決許多重大的問(wèn)題。其中,最首要的就是安全問(wèn)題,因?yàn)樾碌倪B接器和充電插頭工作電壓的范圍為400~600V,工作電流的 范圍達(dá)到50~300A甚至更高??紤]到操作工在汽車(chē)的整個(gè)生命周期中會(huì)不可避免地接觸發(fā)動(dòng)機(jī)艙,高標(biāo)準(zhǔn)的防觸電保護(hù)需求是顯而易見(jiàn)的。此外,在如此高的功率下,電磁干擾是另一個(gè)重要問(wèn)題。還有,在連接器插拔操作中會(huì)產(chǎn)生電弧,這會(huì)嚴(yán)重危害到電氣連接和電子設(shè)備,并且可能引起汽車(chē)燃燒。

隨著大容量鋰電池的出現(xiàn),在一些案例中引發(fā)了危險(xiǎn)的失效模式。此外,如何降低電池的重量和成本仍是一項(xiàng)難題:一方面,增加電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程和電池的容量意味著每個(gè)元件的重量都要減輕;另一方面,由于新一代電動(dòng)汽車(chē)?yán)卫蔚囟ㄎ挥诖蟊娛袌?chǎng),經(jīng)濟(jì)性同樣扮演著極為重要的角色。而僅電池成本就可能高達(dá)數(shù)千歐元,因此,降低汽車(chē)內(nèi)其他配置成本的壓力就更大了。

為了迎接這這所有的挑戰(zhàn),F(xiàn)CI連接器公司的Power.S3系列的新型連接器和充電插頭產(chǎn)品在高功率操作、成本競(jìng)爭(zhēng)力、耐久性、緊湊性、人體工學(xué)和人員安全方面做了最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。,F(xiàn)CI連接器公司與REMA(REMA是一家制造電動(dòng)叉車(chē)用插頭和插座的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家)攜手合作,最先推出的合作成果是單相16/32A充電插頭和插座,符合SAE J1772和IEC62192-1標(biāo)準(zhǔn):“慢充”電動(dòng)汽車(chē)/混合動(dòng)力汽車(chē)應(yīng)用方面的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。這些產(chǎn)品用于在公共充電站或在家對(duì)汽車(chē)的鋰電池充電,充電時(shí)間為4~8h。

汽車(chē)領(lǐng)域仍然具有開(kāi)拓性,對(duì)于工程師來(lái)說(shuō),要保證系統(tǒng)完全無(wú)故障地工作并不容易。這種針對(duì)性能的模擬和分析對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。涉及這些新型汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造的公司都處于快速上升的學(xué)習(xí)階段,而對(duì)于產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的性能,還有許多東西有待我們學(xué)習(xí)。

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)電路保護(hù)方案

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將扮演著越來(lái)越重要的角色。新型客車(chē)、卡車(chē)、公共汽車(chē)甚至摩托車(chē)都已成為移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò),將眾多特征和功能連接在一起,如內(nèi)置控制、移動(dòng)媒體和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。信息娛樂(lè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程信息處理、安全控制等的應(yīng)用均需使用幾種現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),其中LIN、CAN、FlexRay就是最重要的三種標(biāo)準(zhǔn)。

LIN拓?fù)涞碾娐繁Wo(hù)措施

LIN總線(xiàn)拓?fù)渫ǔS糜谶B接開(kāi)關(guān)、傳感器和促動(dòng)器至車(chē)載網(wǎng)絡(luò)LIN總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求當(dāng)LIN總線(xiàn)路因正電壓小于 26.5V或接地而出現(xiàn)短路時(shí),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)恢復(fù)正常工作。物理層上的ESD浪涌電阻根據(jù)IEC61000-4-2要求必須符合最低放電電壓電平±2kV。然而,ECU連接器上可能會(huì)出現(xiàn)達(dá)到±8kV的電平。

下圖為為協(xié)同的電路保護(hù)圖,顯示出一個(gè)設(shè)置在功率輸入的可復(fù)位PolySwitch器件如何在電源輸入端保護(hù)ECU和LIN節(jié)點(diǎn)連接器免受過(guò)電流情況的損傷,以及一個(gè)MLV(多層電壓敏電阻器)如何為車(chē)載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供所需的高電流處理和能量吸收的過(guò)電壓保護(hù)。

需要通過(guò)過(guò)電流保護(hù)對(duì)出現(xiàn)故障或過(guò)載現(xiàn)象時(shí)進(jìn)行過(guò)電流限制。同時(shí)也需要通過(guò)電路保護(hù)設(shè)備限制電壓尖峰或處于穩(wěn)定的過(guò)電壓狀況。

協(xié)同的電路保護(hù)圖

CAN 拓?fù)涞碾娐繁Wo(hù)措施

CAN總線(xiàn)收發(fā)器可允許總線(xiàn)供電電壓高達(dá)+/-80V直流電。然而,甩負(fù)荷浪涌會(huì)產(chǎn)生出比ISO-7637-2標(biāo)準(zhǔn)(最大86.5V)中規(guī)定的更高瞬態(tài),可能會(huì)損傷收發(fā)器。收發(fā)器的操作電流也因供貨商的不同而有所差異。

下圖顯示了如何在電源輸入端應(yīng)用可復(fù)位PolySwitch設(shè)備和MOV(金屬氧化電壓敏電阻器)從而避免因車(chē)載供電系統(tǒng)中心的浪涌電流和電壓異常而產(chǎn)生的損傷。

如何在電源輸入端應(yīng)用可復(fù)位PolySwitch設(shè)備和MOV(金屬氧化電壓敏電阻器)

FlexRay拓?fù)涞碾娐繁Wo(hù)措施

FlexRay協(xié)議專(zhuān)為線(xiàn)控應(yīng)用所設(shè)計(jì),如線(xiàn)控剎車(chē)和線(xiàn)控方向盤(pán)。該線(xiàn)控網(wǎng)絡(luò)方式支持同步和異步數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)傳輸率約為10Mb/s,具有時(shí)間觸發(fā)和事件觸發(fā)行為、冗位和容錯(cuò)的特點(diǎn)。

該結(jié)構(gòu)支持一“束”2個(gè)節(jié)點(diǎn)至64個(gè)節(jié)點(diǎn),其功能主要依靠于兩種類(lèi)型的處理器—ECU和“活動(dòng)星”。 FlexRay通訊通過(guò)一個(gè)常用總線(xiàn)或一個(gè)星形連接在ECU之間進(jìn)行。FlexRay元件的總線(xiàn)輸入必須避免在總線(xiàn)路和系統(tǒng)供電電壓或地電位之間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

下圖方案利用一個(gè)PolySwitch設(shè)備進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)。

利用一個(gè)PolySwitch設(shè)備進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)

車(chē)載照明電路保護(hù)方案

車(chē)載照明系統(tǒng)要求高達(dá)55A的峰值浪涌電流??刂栖?chē)載照明的理想解決方案之一,就是將一個(gè)高壓側(cè)前置FET驅(qū)動(dòng)器和功率FET組合。

一個(gè)前置 FET 驅(qū)動(dòng)器被用來(lái)控制系統(tǒng)中的四種不同負(fù)載。這種組合能夠通過(guò)溫度系數(shù)較好地控制阻性負(fù)載。通常,負(fù)載被連接在低壓側(cè),而功率 FET 則在高壓側(cè)完成配置,以為負(fù)載供電。每一條通道都可以由一個(gè)來(lái)自微控制器的并行輸入信號(hào)或串行編程寄存器來(lái)控制。在一個(gè)并行結(jié)構(gòu)中,一個(gè)通用 I/O 或基于定時(shí)器的輸出被用來(lái)控制負(fù)載電流。

柵極驅(qū)動(dòng)輸出通常為一個(gè)恒定電流源,并且吸入輸出端來(lái)控制 FET 柵極電容充電和放電特性。與輸出串聯(lián)的一個(gè)外部電阻器限制了 FET 開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換的升降次數(shù)。這種效應(yīng)使轉(zhuǎn)換率得到了控制,同時(shí)還可有助于減少會(huì)增加電磁干擾(增加開(kāi)關(guān)損耗和功耗)的開(kāi)關(guān)極限期間出現(xiàn)的快速電流變化。這些輸出在內(nèi)部被控制在 17V 的最大輸出電壓以下,以保護(hù)外部 FET 柵極免于源擊穿損壞。與一款集成的解決方案相比較,可以對(duì)前置 FET 驅(qū)動(dòng)器和功率 FET 的組合進(jìn)行配置,以防止應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)故障。

車(chē)載照明電路故障檢測(cè)和控制方案

在所有的系統(tǒng)中故障檢測(cè)都是至關(guān)重要的。能夠獨(dú)立地對(duì) “開(kāi)啟”狀態(tài)下有短路負(fù)載和過(guò)電流現(xiàn)象以及“關(guān)閉”狀態(tài)下有開(kāi)路負(fù)載的每一條通道進(jìn)行故障檢測(cè),將使系統(tǒng)能夠做出正確的反應(yīng)。這種檢測(cè)同時(shí)還可以將出現(xiàn)故障的通道隔離開(kāi),以避免影響其它正常通道,特別是在涉及熱相互作用問(wèn)題的時(shí)候。

當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)過(guò)電流狀態(tài)時(shí),通過(guò)“關(guān)閉”器件或激活將以低占空比自動(dòng)重試和 “開(kāi)啟”FET 的選項(xiàng)設(shè)置,就可以對(duì) FET 進(jìn)行保護(hù)。這樣就允許系統(tǒng)不斷地檢查故障是否已經(jīng)被排除,并且不會(huì)破壞 FET。

在“關(guān)閉”狀態(tài)下監(jiān)控開(kāi)路負(fù)載故障為系統(tǒng)提供了負(fù)載完整性信息。當(dāng)開(kāi)關(guān)完全處于“關(guān)閉”狀態(tài)下時(shí),通過(guò)監(jiān)控外部功率 FET 的電源電壓,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每一條通道開(kāi)路負(fù)載故障的檢測(cè)。

同樣地,為了防止開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換期間出現(xiàn)錯(cuò)誤的故障報(bào)告,一種抗尖峰脈沖濾波器在電源轉(zhuǎn)換期間被激活,以屏蔽故障。可以對(duì)該抗尖峰脈沖屏蔽時(shí)間進(jìn)行編程來(lái)對(duì)所有轉(zhuǎn)換率控制實(shí)施進(jìn)行補(bǔ)償。如果該開(kāi)路負(fù)載發(fā)生在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換以后,那么在系統(tǒng)做出正確的動(dòng)作以前故障的確定有效時(shí)間比故障掩模時(shí)間要長(zhǎng)。正確的動(dòng)作就是使該場(chǎng)效應(yīng)晶體管保持在“關(guān)閉”狀態(tài)下。

將一個(gè)高壓側(cè)前置FET驅(qū)動(dòng)器和功率FET組合被廣泛地用于負(fù)載控制,例如:車(chē)載電子的白熾燈泡、繼電器螺線(xiàn)管和傳輸螺線(xiàn)管等,還可能被應(yīng)用于那些要求通過(guò)串行總線(xiàn)通信或者并行輸入控制來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中。將每一個(gè)功率 FET 與熱相互作用隔離的這種能力,在那些單通道短路或者熱關(guān)閉故障不會(huì)中斷其它負(fù)載控制通道功能的情況下是非常有好處的。

混合動(dòng)力車(chē)(HEV)中的半導(dǎo)體器件解決方案

高電壓帶來(lái)的挑戰(zhàn)是混合動(dòng)力車(chē)必須解決的問(wèn)題。幾年前,汽車(chē)中的功率器件大多數(shù)都是55V到60V的MOSFET,主要用于汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)?,F(xiàn)在的汽車(chē),包括混合動(dòng)力汽車(chē),則采用20V到600V的功率器件。對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向及制動(dòng)這類(lèi)應(yīng)用,開(kāi)發(fā)工程師正在尋找具有低導(dǎo)通阻抗的高性能低壓溝道型MOSFET,以降低汽車(chē)的功耗。

輕度、全面及插電式HEV更是需要600V到1,200V之間的高電壓電子系統(tǒng),這使設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性。除了需要高達(dá)600V到1,200V的高電壓能力外,也需要驅(qū)動(dòng)逆變器和DC/DC轉(zhuǎn)換器中前所未見(jiàn)的電流密度的開(kāi)關(guān)。功率IC要面對(duì)這樣的高功率、高電壓以及高能源,就要以堅(jiān)固耐用、可靠性和安全作為主要的條件。IR 的Hauenstein博士曾表示,電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC的保護(hù)功能非常重要,在HEV牽引電機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重故障和短路時(shí),免除了微型控制器的互動(dòng)需要。因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題在HEV逆變器中,開(kāi)關(guān)高電流、高電壓IGBT時(shí)十分常見(jiàn)。”

IR的HEV方案系列也包括了具備非常低EMI和優(yōu)化了的開(kāi)關(guān)性能的驅(qū)動(dòng)器及開(kāi)關(guān)。例如最新的DirectFET MOSFET產(chǎn)品便完全不用鍵合線(xiàn),并且因?yàn)橄舜蟛糠值募纳姼?,以及具備最小的封裝電阻,所以能夠提供最佳的開(kāi)關(guān)性能。除了領(lǐng)先行業(yè)的低導(dǎo)通電阻、卓越的開(kāi)關(guān)性能和增強(qiáng)了的溫度能效(例如雙側(cè)散熱),這款十分先進(jìn)的無(wú)鍵合線(xiàn)芯片尺寸封裝讓設(shè)計(jì)的體積顯著減小,特別適用于高功率要求或者如HEVDC/DC轉(zhuǎn)換器這些快速開(kāi)關(guān)應(yīng)用。

IGBT和功率MOSFET作為混合動(dòng)力汽車(chē)的核心技術(shù),吸引功率半導(dǎo)體廠(chǎng)商紛紛瞄準(zhǔn)這個(gè)龐大的市場(chǎng)。ISuppli曾預(yù)測(cè)汽車(chē)IGBT市場(chǎng)有望以17.2%的年復(fù)合增長(zhǎng)率高速發(fā)展,位居汽車(chē)電源管理器件之首,MOSFET市場(chǎng)增長(zhǎng)居其次。雖然在未來(lái)幾年中混合動(dòng)力車(chē)輛還將只是占據(jù)車(chē)輛市場(chǎng)的一小部分,但混合動(dòng)力對(duì)逆變器和DC/DC的集中需求將形成市場(chǎng)對(duì)IGBT和功率MOSFET的巨大需要。

中國(guó)主要的汽車(chē)電子市場(chǎng)及發(fā)展機(jī)遇

安全、節(jié)能、環(huán)保以及智能和信息化,是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)使得汽車(chē)娛樂(lè)系統(tǒng)得以快速的發(fā)展,而這種發(fā)展是在現(xiàn)有市場(chǎng)規(guī)模下的呈指數(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)的增長(zhǎng)。有市場(chǎng)研究表明,中國(guó)的總體汽車(chē)產(chǎn)量非常龐大,而車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)數(shù)量也同樣可觀(guān),主要提供OEM支持服務(wù)。

汽車(chē)運(yùn)用電腦作為平臺(tái)以達(dá)到車(chē)載通信、導(dǎo)航、視聽(tīng)娛樂(lè)、網(wǎng)絡(luò)控制、為區(qū)域市場(chǎng)趨勢(shì)的一體化而設(shè)計(jì)的集成多媒體信息系統(tǒng)等功能。有調(diào)查分析表明,中國(guó)現(xiàn)在市場(chǎng)發(fā)展的前景存在于大的汽車(chē)電子市場(chǎng)。而汽車(chē)行駛安全性和小型汽車(chē)相關(guān)的娛樂(lè)導(dǎo)航信息系統(tǒng)控制、車(chē)身電子相關(guān)控制等,將成為中國(guó)的汽車(chē)電子產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展的主要方向。

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