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強固及創(chuàng )新的高能效汽車(chē)解決方案
作者：
時(shí)間：2012-11-26
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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近年來(lái)，在市場(chǎng)增長(cháng)和消費者購車(chē)習慣轉變的推動(dòng)下，汽車(chē)制造商越來(lái)越趨向于采用更復雜的電子元器件來(lái)增加新的舒適功能，同時(shí)致力于節能減排以配合更嚴格排放法規需求。身為應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商，安森美半導體積極推出強固及創(chuàng )新的高能效汽車(chē)解決方案，減少廢氣排放，提高燃油經(jīng)濟性、增強動(dòng)力系統、照明、安全、車(chē)載網(wǎng)絡(luò )和信息娛樂(lè )系統的性能和可靠性。
汽車(chē)電子發(fā)展趨勢
從總體上看，平均每輛汽車(chē)中的半導體成分在增高。其中北美、歐洲和日韓等傳統汽車(chē)市場(chǎng)的平均每輛汽車(chē)半導體成分是中國汽車(chē)的2倍，另一方面，這也顯示出中國等新興市場(chǎng)的汽車(chē)電子發(fā)展空間非常廣闊。
在各類(lèi)汽車(chē)應用市場(chǎng)中，動(dòng)力系統、信息娛樂(lè )系統等尤為引人注目。其中，在汽車(chē)動(dòng)力系統方面，目前存在由相同目標推動(dòng)的兩個(gè)重要趨勢：高能效及更清潔的汽車(chē)。世界各國政府機構正在推動(dòng)相關(guān)提案及法規，迫使汽車(chē)OEM設法減少燃油消耗及廢氣(二氧化碳、NOx等)排放。工程師們需要極具創(chuàng )意，使內燃發(fā)動(dòng)機(ICE)汽車(chē)提供更佳的燃油經(jīng)濟性；讓新一代混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車(chē)更加節能。
上述趨勢有賴(lài)于電子電路來(lái)配合開(kāi)發(fā)更清潔及更高能效的汽車(chē)。從半導體的角度看，標準內燃發(fā)動(dòng)機汽車(chē)與混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力系統估計的半導體成分之比為1:5。從內燃發(fā)動(dòng)機轉向使用電動(dòng)機將提升汽車(chē)的燃油經(jīng)濟性，因為汽車(chē)將使用電力來(lái)驅動(dòng)。由于石油價(jià)格及高性?xún)r(jià)比電池技術(shù)及基礎設施的就緒等因素，預計約在2025年汽車(chē)內燃發(fā)動(dòng)機將大規模轉向電動(dòng)機。
與此同時(shí)，內燃發(fā)動(dòng)機汽車(chē)將繼續提升能效，但一鍵啟動(dòng)/停止交流發(fā)電機系統、更智能的噴射驅動(dòng)器IC等某些附加技術(shù)將有賴(lài)于更精確的傳感器信號和汽車(chē)工程師更深入的系統專(zhuān)長(cháng)。發(fā)動(dòng)機尺寸的減小將以更智能的渦輪增壓技術(shù)予以補償。最終，部分或完全混合設計的汽車(chē)將幫助提升加速時(shí)的發(fā)動(dòng)機能效，以電動(dòng)力替代通常相當耗油的熱動(dòng)力。
車(chē)載信息娛樂(lè )應用方面的挑戰是整車(chē)企業(yè)必須考慮如何將更多的軟件和硬件內嵌到汽車(chē)之內，把汽車(chē)變成一個(gè)新的移動(dòng)設備；還要用集成實(shí)現最小化，集中精力實(shí)現的汽車(chē)與其他設備之間的最好聯(lián)通，如手機、智能電話(huà)以及其他的消費電子設備。而且對于車(chē)載信息娛樂(lè )系統而言，集成的功能越來(lái)越多，如可能包括導航系統、AM/FM收音機和CD/DVD播放、衛星廣播等，使系統的復雜度越來(lái)越高，且對電源的要求也在提高。例如，汽車(chē)信息娛樂(lè )系統電源既要求低電流——為微控制器(MCU)及傳感器供電(5 V、3.3 V，電流10～100 mA)，也需要大電流——為高性能處理器(DSP)及USB供電(5 V、3.3 V、1.2 V，電流0～3 A)；而LED背光需要電壓12 V、電流低于1 A供電，其它設備(天線(xiàn)、風(fēng)扇、電機、VFD顯示屏驅動(dòng)等)還有其它電壓要求。
配合新趨勢的動(dòng)力控制及車(chē)載娛樂(lè )解決方案
1. 動(dòng)力控制方案
FlexRay是車(chē)載網(wǎng)絡(luò )(IVN)應用快速興起的一項標準，正在替代當前基于控制器區域網(wǎng)絡(luò )(CAN)及本地互連網(wǎng)絡(luò )(LIN)的系統，數據傳輸速率提升了一個(gè)數量級，而且可靠性更高，使下一代汽車(chē)能夠應用更先進(jìn)的安全、動(dòng)力系統及舒適機制。
安森美半導體擴充了汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品陣容，推出了一款符合業(yè)界最新采用的FlexRay通信協(xié)議的總線(xiàn)收發(fā)器IC——NCV7381。該器件是一款極強固的單通道器件，能夠提供高達10 Mbps的數據傳輸速率。這新器件完全遵從FlexRay電氣物理層規范3.0.1版，在有線(xiàn)FlexRay通信介質(zhì)及協(xié)定控制器/主機之間提供差分傳送及接收能力。 NCV7381的模式控制功能經(jīng)過(guò)了優(yōu)化，用于持續連接至汽車(chē)電池的節點(diǎn)。這器件提供低能耗工作及配合遠程喚醒檢測的低能耗模式接收器。NCV7381能夠采用5.5伏(V)至50 V電池供電電壓工作，可以集成在12 V及24 V汽車(chē)電源系統中。它在完整頻率范圍內提供優(yōu)異的電磁耐受性(EMS)性能。
此外，多年來(lái)，安森美半導體已成為汽車(chē)點(diǎn)火領(lǐng)域公認的領(lǐng)先供應商，可提供強固及可靠的絕緣門(mén)雙極晶體管(IGBT)系列。為了持續加強該系列器件的性能，安森美半導體新近推出的第三代點(diǎn)火IGBT——NGB15N41A性能極佳，而且尺寸更小。隨著(zhù)最新收購而添增的三洋半導體分部，安森美半導體用于點(diǎn)火應用的IGBT陣容進(jìn)一步擴大。除了已有的系列IGBT器件，公司還在規劃一款用于點(diǎn)火應用的高集成度器件。該產(chǎn)品將IGBT功率器件與控制器集成在單個(gè)封裝中，可以用于筆形線(xiàn)圈點(diǎn)火應用。
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