持續(xù)不斷推進汽車電子應(yīng)用創(chuàng)新
2016-11-11
作者:于寅虎
來源:電子技術(shù)應(yīng)用
編者按:汽車電子應(yīng)用一直是半導(dǎo)體供應(yīng)商的重要利潤來源,在更安全,、更節(jié)能,、更智能的趨勢下,,近年來半導(dǎo)體產(chǎn)品在汽車里的應(yīng)用不斷增加,這一趨勢將會給半導(dǎo)體供應(yīng)商在汽車電子領(lǐng)域的市場格局帶來重大變化,。日前,,德州儀器標準性能模擬和邏輯高級副總裁 Niels Anderskouv先生和德州儀器汽車混合信號副總裁 Cecelia Smith女士接受了筆者的采訪,詳細地介紹了該公司在汽車電子市場的業(yè)務(wù)全貌和發(fā)展戰(zhàn)略,。
TI標準性能模擬和邏輯高級副總裁
長期關(guān)注汽車電子應(yīng)用創(chuàng)新
德州儀器公司最早是在20世紀80年代進入汽車行業(yè),,迄今為止服務(wù)于汽車行業(yè)已經(jīng)超過30年。
德州儀器標準性能模擬和邏輯高級副總裁 Niels Anderskouv認為,,正是緣于長期關(guān)注汽車電子應(yīng)用創(chuàng)新,,如今德州儀器的模擬與嵌入式處理產(chǎn)品對于汽車電子創(chuàng)新需求的契合度可謂是天作之合。
據(jù)Niels介紹,,德州儀器公司最早是在20世紀80年代進入汽車行業(yè),,當時推出了首款名為TLC542的車載器件: 8位ADC,應(yīng)用于福特和通用的汽車里,。早在1989年德州儀器就已經(jīng)有了首款車用微控制器,,并且建立了相應(yīng)的團隊。此后10年,,德州儀器在制動以及ABS領(lǐng)域中占據(jù)了領(lǐng)先地位,。
2003年,德州儀器推出了針對汽車行業(yè)的第一款信息娛樂系統(tǒng),,這也是與德州儀器在嵌入式處理產(chǎn)品上的發(fā)展能力密切相關(guān),。在那之后,經(jīng)過兩年德州儀器推出了首款混合信號模擬處理系統(tǒng),,主要關(guān)注德州儀器的模擬信號鏈,。上述內(nèi)容基本代表了德州儀器模擬和嵌入式處理產(chǎn)品最初應(yīng)用在汽車行業(yè)的一些例子。這塊業(yè)務(wù)也呈現(xiàn)出加速發(fā)展的態(tài)勢,。2010年,德州儀器汽車行業(yè)的收入首次達到10億美元,。到2015年,,德州儀器服務(wù)于汽車行業(yè)的產(chǎn)品線已經(jīng)超過50條。
Niels興奮地表示,,近期德州儀器,、上汽集團以及阿里巴巴將共同合作,打造首款應(yīng)用于中國市場的互聯(lián)網(wǎng)汽車,。這款產(chǎn)品使用了阿里巴巴的新操作系統(tǒng)和新增強型互聯(lián)網(wǎng)平臺,,而這款汽車所用到的娛樂信息處理器則是由德州儀器提供的Jacinto 6系列。
汽車電氣化發(fā)展新趨勢
關(guān)于汽車電子市場的未來,Niels對整個汽車行業(yè)在電氣化發(fā)展趨勢上表達了自己的觀點,。
第一個重要的趨勢是越來越多的互聯(lián)駕駛,,車載的娛樂信息解決方案可以將家中和在行駛途中的生活聯(lián)系起來。
第二個趨勢是輔助駕駛技術(shù)方面的不斷進步,,可以讓駕駛變得更加安全,,這也會為最終實現(xiàn)所謂自主駕駛奠定一個良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
第三個趨勢就是排放進一步減少,,電動汽車和混合電動汽車發(fā)展速度非常之快,,對電子解決方案的需求也會越來越多,這也是未來德州儀器會重點考慮的,。
德州儀器目前正在著力推進針對新能源汽車電子信號鏈的下一代創(chuàng)新性解決方案,,在汽車電子控制系統(tǒng)前端需要對模擬系統(tǒng)提取上來的信息有非常好的處理,才能夠繼續(xù)將最為合適的信息投入到下一個環(huán)節(jié),。之后經(jīng)過嵌入式的處理,,輸出的信號又通過信號鏈傳導(dǎo)到各個相應(yīng)的系統(tǒng),比如說電子控制,、信息娛樂系統(tǒng),、空調(diào)等。但是對于汽車,,尤其是電動汽車和混合電動汽車來說,,特別重要的一點是電源的管理。在電源管理方面,,德州儀器毫無疑問是業(yè)內(nèi)最強的,,在交流/直流電源,直流/直流電源,,尤其是電池管理方面有非常豐富的經(jīng)驗,,這些技術(shù)對于未來汽車的發(fā)展而言非常重要。
Niels表示,,對未來汽車發(fā)展同樣重要的一點就是無線連接,,也就是車輛連接到互聯(lián)網(wǎng)的能力。在無線互聯(lián)的領(lǐng)域中,,德州儀器進行了大量的投入,,也具備了非常強的創(chuàng)新能力。無線連接的能力對于像高級汽車駕駛員輔助系統(tǒng)以及信息娛樂系統(tǒng)來說很重要,。所以大家也可以看到,,一輛汽車中最重要的那些部件或者環(huán)節(jié)里都有德州儀器的產(chǎn)品。
聚焦汽車電子四大應(yīng)用領(lǐng)域
眾所周知,,德州儀器在電源管理方面的解決方案是非常具有競爭力,,而在車身電子裝置和照明以及混合動力和動力傳動這幾個領(lǐng)域當中,,同樣有非常好的創(chuàng)新和解決方案。
TI 汽車混合信號副總裁Cecelia Smith
德州儀器汽車混合信號副總裁 Cecelia Smith女士所帶領(lǐng)的團隊,,包括德州儀器公司其他的一些重要團隊所做的大量創(chuàng)新和開發(fā)工作,,尤其體現(xiàn)在模擬信號鏈、電源管理,、嵌入式處理等核心業(yè)務(wù)中,。德州儀器瞄準了汽車電子應(yīng)用的四大領(lǐng)域:
第一個具體的應(yīng)用領(lǐng)域就是ADAS,高級駕駛員輔助系統(tǒng),。該系統(tǒng)能夠使駕駛環(huán)境更加安全,。
第二個具體的應(yīng)用領(lǐng)域是信息娛樂系統(tǒng)以及儀表盤,這是和互聯(lián)駕駛密切相關(guān)的,。
第三個應(yīng)用的領(lǐng)域是車身電子裝置以及照明,。在車身電子裝置和照明當中,可以實現(xiàn)差異化的產(chǎn)品和服務(wù),。
第四個應(yīng)用領(lǐng)域是混合動力和動力傳動系統(tǒng),,這些系統(tǒng)可以很好地輔助汽車本身的電氣化。
Cecelia Smith女士就德州儀器在這四個領(lǐng)域的最新創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品做了詳細的介紹,。
動力傳動傳感技術(shù)
首先是關(guān)于動力傳動方面?zhèn)鞲屑夹g(shù)的一個創(chuàng)新產(chǎn)品,。PGA411-Q1是今年6月9日推出的業(yè)內(nèi)首款集成電源旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換器,旋轉(zhuǎn)變壓器的感應(yīng)技術(shù)實際上是用來準確地測試和控制電機的角度,。實際上,,這個位置感測裝置用途特別好地體現(xiàn)在了混合動力電動汽車和純電動汽車上,它會實現(xiàn)動力傳動,,還能夠?qū)崿F(xiàn)制動的助力,,PGA411-Q1 無論在感測精度方面,還是集成度方面都是業(yè)界領(lǐng)先的,。
動力傳動電機驅(qū)動技術(shù)
德州儀器最新推出了兩款電機驅(qū)動芯片,,性能更加強大,靈活性也更高,,為客戶和工程設(shè)計人員提供了巨大的便利,。第一款產(chǎn)品是DRV8305-Q1,它是一款高度集成的三相BLDC柵極驅(qū)動器,。這款技術(shù)能夠做到啟停的支持,,最低在4.4伏電壓之下就可以運行,同時能夠減少電路板的空間,,也就是說,工程師在設(shè)計的時候可以使用更少的元器件,,這樣就使得電路板變得更小,。
第二款產(chǎn)品就是UCC27211A-Q1,,憑借業(yè)內(nèi)15納秒的最快傳播延遲、7納秒的快速升降時間和4-A峰值柵極驅(qū)動,,該設(shè)備將高性能嵌入4.89mm*3.9mm的小型封裝尺寸,。負12 V的負電壓等級可防止驅(qū)動器出現(xiàn)潛在的破壞性電壓尖峰。
這兩款產(chǎn)品都是業(yè)內(nèi)非常領(lǐng)先的產(chǎn)品,,能夠提供非常好的故障保護,,使得工程設(shè)計人員在使用這個設(shè)備來進行動力傳動的時候變得更加的安全。
車身電子裝置和照明的電源創(chuàng)新
Niels表示,,德州儀器其實在電池管理方面有非常長的歷史,,在過去10年中德州儀器針對電池性能的優(yōu)化推出了各種各樣的新產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的優(yōu)化性能主要是集中體現(xiàn)在電池內(nèi)部的化學(xué)構(gòu)造上,。通過化學(xué)要素的使用,,希望能夠優(yōu)化電池的性能表現(xiàn),一方面是續(xù)航能力,,另一個是電池本身的生命周期,。在過去20年里,這一直都是德州儀器在技術(shù)開發(fā)上非常關(guān)注的一個領(lǐng)域,。
盡可能地減少電磁的干擾對于汽車應(yīng)用來說至關(guān)重要,,德州儀器在電源管理產(chǎn)品方面的創(chuàng)新能夠讓工程師有可能將電磁干擾降到一個很低的水平,并且能夠把噪音的干擾降低到15dB的程度,。新型智能高邊開關(guān)系列TPS2H160-Q1是業(yè)界首款帶可調(diào)電流限值的器件,,幫助提供短路保護功能,降低系統(tǒng)風(fēng)險,,減少PCB走線和連接器尺寸,。
加大投入混動/電動汽車市場
Cecelia表示,在中國,,電動汽車和混合動力汽車發(fā)展方興未艾,,這一點是毫無疑問的。預(yù)計中國電動汽車的出貨量在一年的時間里要翻番,,也就是說2015年的出貨量是30萬臺,,而到2016年出貨量預(yù)計將達到60萬臺(數(shù)據(jù)來源:Strategy Analytics)。既然說電動汽車和混合動力汽車發(fā)展的勢頭如此之快,,毫無疑問,,對于這種先進的電動汽車充電的要求也會增加并且會非常迅猛。
針對電動汽車,、混合動力汽車,,德州儀器在技術(shù)方面加大了投入力度。為了更好地支持電動汽車和混合動力汽車的發(fā)展,,德州儀器在電池的監(jiān)測,、保護和認證方面做了很多的工作,。有款產(chǎn)品叫bq76PL455A,就是電池監(jiān)測器,。在這里值得一提的是,,德州儀器嵌入式處理團隊也在牽引電機控制和安全方面做了很好的工作,比如,,C2000系列產(chǎn)品,,它是一個實時的微控制器,還有一個Hercules家族的產(chǎn)品TMS570,,也是微控制器,。
在電動汽車的充電市場,德州儀器有一款直流到直流的轉(zhuǎn)換器UCC28910,,是專用于電動汽車充電控制器的一款產(chǎn)品,。
據(jù)Cecelia介紹,德州儀器在電動汽車充電設(shè)計方面有很多的創(chuàng)新,。不久前,,德州儀器推出了業(yè)內(nèi)首個Wi-Fi電動汽車充電裝置參考設(shè)計,這是讓業(yè)界感到非常興奮的一次突破,。通過Wi-Fi將汽車和充電站聯(lián)系起來,。在這里特別要提的就是德州儀器的SimpleLink? Wi-Fi無線微控制器 (MCU) 技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)遠程的監(jiān)視和控制,,并且能夠?qū)崿F(xiàn)電流輸送,,輸送的電流在30安培或者30安培以上。同時它還可以進行擴展,,來支持支付,、驗證和家庭自動化的設(shè)計創(chuàng)新。
后記:總的來說,,德州儀器正在實現(xiàn)汽車的電氣化方面的持續(xù)創(chuàng)新,,通過信號鏈、電源管理和嵌入式技術(shù)組成的寬泛的產(chǎn)品組合和一系列創(chuàng)新解決方案,,德州儀器能夠提供高質(zhì)量,,可靠和安全的產(chǎn)品解決方案。