德州儀器：引領(lǐng)汽車(chē)安全與智能化的新篇章

2024年1月9日CES 2023上，德州儀器推出了一系列旨在提高汽車(chē)安全性和智能性的新產(chǎn)品，其中包括一款先進(jìn)的單芯片雷達傳感器和兩個(gè)新的驅動(dòng)器芯片。這些產(chǎn)品的推出，標志著(zhù)汽車(chē)行業(yè)在技術(shù)創(chuàng )新方面取得了新的進(jìn)展，也為實(shí)現更高級別的自動(dòng)駕駛提供了更多可能性。

衛星架構雷達傳感器

首先來(lái)談?wù)勥@款先進(jìn)的單芯片雷達傳感器AWR2544，它采用了衛星雷達架構的優(yōu)化設計，使得AWR2544在性能上具有顯著(zhù)優(yōu)勢。它還可以與多種不同類(lèi)型的雷達傳感器配合使用，以滿(mǎn)足角雷達、前雷達、成像雷達、側雷達和后雷達系統的需求。這種靈活性使得車(chē)輛可以更加靈活地配置雷達系統，以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景下的需求。根據德州儀器工程師的介紹，衛星雷達架構是在自動(dòng)駕駛的不斷開(kāi)發(fā)過(guò)程中，汽車(chē)廠(chǎng)商在自己的架構優(yōu)化里提出的新概念。所以這個(gè)新的概念可能當前看來(lái)比較少一點(diǎn)，這個(gè)新的概念汽車(chē)廠(chǎng)商還在不斷研究和優(yōu)化中，但我們可以看到這一定是以后汽車(chē)雷達架構的一個(gè)方向。

AWR2544通過(guò)采用先進(jìn)的波導接口封裝技術(shù)（LOP），傳感器模塊的尺寸得以縮小，從而提高了集成度。同時(shí)，該技術(shù)還增強了射頻性能，使得AWR2544的探測范圍擴展到了200米以上。據了解，傳統天線(xiàn)用都是以PCB板的天線(xiàn)為主，它的天線(xiàn)是從BAD層到PCB板的過(guò)渡層，最后再到天線(xiàn)上。但是LOP從封裝上的射頻信號可以直接到波導天線(xiàn)，省去了PCB板的過(guò)渡層。不僅可以節省損耗，還能夠通過(guò)3D的波導芯片做更大的FOV，達到更高的增益。這意味著(zhù)在更遠的距離內，車(chē)輛可以獲取更準確的環(huán)境感知信息，為決策系統提供更多時(shí)間做出反應。集成處理單元的設計則進(jìn)一步提升了數據處理能力，減輕了中央處理器的負擔，使其能夠專(zhuān)注于更高級別的任務(wù)。這一創(chuàng )新技術(shù)對于提升ADAS（高級駕駛輔助系統）的決策準確性至關(guān)重要，為實(shí)現更高水平的自動(dòng)駕駛提供了有力支持。

此外，AWR2544還支持軟件定義車(chē)輛的發(fā)展趨勢，為設計師開(kāi)發(fā)更智能、更先進(jìn)的電池管理系統提供了新的挑戰和機遇。

爆管式驅動(dòng)器

當前汽車(chē)市場(chǎng)對于安全性的要求越來(lái)越高，當前的高壓電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成系統無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)對于更高安全性以及更高效的要求，比如現在常見(jiàn)的BMS系統，客戶(hù)會(huì )要求整個(gè)系統做到ASIL-D。在這個(gè)條件下，德州儀器開(kāi)發(fā)了新的集成性驅動(dòng)芯片，可以滿(mǎn)足系統級的功能安全的目標，大大縮短系統設計的復雜性。德州儀器推出的兩款新的驅動(dòng)器芯片，DRV3946-Q1和DRV3901-Q1。這兩款產(chǎn)品專(zhuān)門(mén)針對高壓電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成系統設計，旨在滿(mǎn)足客戶(hù)對更高安全性和效率的需求。它們都符合ISO26262的功能安全標準。

DRV3946-Q1是一款先進(jìn)的集成式接觸器驅動(dòng)器，具有峰值保持電流控制器和保持電流控制器，可以快速吸合繼電器并維持在小電流狀態(tài)，從而節省系統功耗。此外，它還集成了峰值保持電流和低歐姆功率控制級，以提高系統功效。這意味著(zhù)它本身具有較低的阻抗和功耗，從而降低了系統發(fā)熱和功耗。這一創(chuàng )新技術(shù)有助于提高系統的可靠性和效率，為客戶(hù)縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間并降低了成本。

DRV3901-Q1是一款Pyrofuse Driver——集成式的電爆驅動(dòng)器，可以實(shí)現智能熱熔絲的狀態(tài)系統，可以通過(guò)單芯片驅動(dòng)封閉式電路，簡(jiǎn)化系統設計。相對于爆管驅動(dòng)器，還有一種熔斷的保險絲。爆管相對于熔斷保險絲是一個(gè)主動(dòng)觸發(fā)的保險絲，它的工作原理是當外界收到一個(gè)不可接受的情況，比如系統過(guò)流、信號過(guò)弱，這時(shí)Pyrofuse Driver會(huì )產(chǎn)生一個(gè)靈活信號，點(diǎn)火之后會(huì )觸發(fā)爆炸管，爆炸會(huì )沖擊里面的鋼管，把它擊穿，實(shí)現斷電的目標。但也不必擔心爆管帶來(lái)的危險性，爆炸威力不足以炸開(kāi)保險絲外殼，同時(shí)外殼作為一種阻燃材料，爆炸之后可以把里面的器件推動(dòng)，過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生明火，以煙氣結束整個(gè)流程。

德州儀器系統工程師Bing Zhou介紹到，集成式的電爆驅動(dòng)器一般會(huì )用在HEV、EV車(chē)上，在主電路上增加一種過(guò)流、熔斷的保險絲。而高壓對器件來(lái)說(shuō)，一旦發(fā)生短路，對器件的破壞性是非常大的，對人身安全也會(huì )有些影響，所以需要快速檢測到故障區域把電切斷，避免對人身、車(chē)輛造成破壞。

DRV3901-Q1還具有溫度和電流信號的輸入功能，可以接收SPI編程并設置電流和時(shí)間曲線(xiàn)，以適應不同類(lèi)型的Pyrofuse。這一創(chuàng )新提供了更高的智能性和可靠性，簡(jiǎn)化了系統設計并降低了成本。

總體而言，德州儀器推出的這些新產(chǎn)品為汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)了許多技術(shù)突破和創(chuàng )新。無(wú)論是先進(jìn)的單芯片雷達傳感器AWR2544，還是專(zhuān)為高壓電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成系統設計的驅動(dòng)器芯片DRV3946-Q1和DRV3901-Q1，它們都展現了德州儀器在汽車(chē)電子領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和持續創(chuàng )新的能力。這些產(chǎn)品的推出不僅提高了汽車(chē)的安全性和智能性，而且為客戶(hù)縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間并降低了成本。

此外，隨著(zhù)汽車(chē)逐漸成為人們日常生活中不可或缺的一部分，德州儀器推出的這些新產(chǎn)品無(wú)疑為汽車(chē)行業(yè)注入了新的活力和技術(shù)動(dòng)力。它們不僅有助于提高汽車(chē)的安全性和智能性，而且為未來(lái)的自動(dòng)駕駛和智能交通系統提供了更多可能性。