國(guó)內(nèi)環(huán)保規(guī)定對(duì)汽車排放要求越來越嚴(yán)苛,,用戶開始紛紛選擇新能源汽車作為代步工具,。據(jù)中汽協(xié)的統(tǒng)計(jì)顯示,2018年上半年國(guó)內(nèi)新能源汽車(包括純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車)產(chǎn)銷累計(jì)分別為41.3萬輛和41.2萬輛,,銷量比上年同期增長(zhǎng)111.5%,。其中,純電動(dòng)汽車銷量為31.3萬輛,,同比增長(zhǎng)96.0%,;插電式混合動(dòng)力汽車銷量為9.9萬輛,同比猛增181.6%,。
然而,,新能源汽車的續(xù)航和安全一直是業(yè)界的熱議點(diǎn),。關(guān)于續(xù)航,,車廠在尋求擴(kuò)大電池容量的同時(shí)也在節(jié)能方面不斷下功夫,比如從小型化,、輕量型入手,。在今天的“2018北京國(guó)際汽車制造業(yè)暨工業(yè)裝配博覽會(huì)”上,羅姆公司以“用半導(dǎo)體為汽車的未來做貢獻(xiàn)”為理念,,帶來了新能源汽車,、汽車小型化輕量化、自動(dòng)駕駛,、人機(jī)交互等相關(guān)領(lǐng)先半導(dǎo)體產(chǎn)品,。
“全SiC”功率模塊助力汽車實(shí)現(xiàn)輕量化
大家都知道人的體重輕,運(yùn)動(dòng)起來會(huì)更加迅速,,負(fù)重感更小,,車也同樣如此。羅姆的發(fā)力點(diǎn)在SiC材料,,與傳統(tǒng)的Si功率元器件相比,,SiC功率元器件可以大幅度降低損耗,通過其贊助全電力驅(qū)動(dòng)的汽車賽事Formula E的產(chǎn)品可以看出,。其中第4賽季提供了晶體管與二極管的“全SiC”功率模塊,,與未搭載SiC的第2賽季的逆變器相比,體積縮小43%,,重量減少6kg,。
贊助Formula E
全SiC模塊
逆變器所搭載的“全SiC”功率模塊,采用了羅姆開發(fā)且獨(dú)有的模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)和優(yōu)化了散熱設(shè)計(jì)的新封裝,,成功提高了額定電流,。另外,與普通的同等額定電流IGBT模塊相比,開關(guān)損耗降低達(dá)75%(芯片溫度150℃時(shí)),,這將非常有助于應(yīng)用的節(jié)能,。不僅如此,高頻驅(qū)動(dòng)不僅可實(shí)現(xiàn)外圍部件的小型化,,在高頻驅(qū)動(dòng)時(shí)開關(guān)損耗的降低效果更顯著,,因此還有助于冷卻系統(tǒng)等的小型化。
汽車顯示屏幕需要更安全的現(xiàn)實(shí)方案
現(xiàn)在汽車儀表盤已經(jīng)開始用電子儀表盤代替機(jī)器儀表盤,,不僅外觀精美,,而且顯示更加精準(zhǔn),但是對(duì)于電子儀表盤,,如果遇到緊急斷電,,會(huì)出現(xiàn)黑屏,用戶就會(huì)進(jìn)入無法操控的狀態(tài),,這種情況極其危險(xiǎn),。羅姆開發(fā)的車載液晶面板的驅(qū)動(dòng)與控制的面板用芯片組有望解決這個(gè)問題。
采用羅姆產(chǎn)品的汽車電子儀表盤
該車載高清液晶面板用芯片組是由可以驅(qū)動(dòng)業(yè)界最高級(jí)別的HD/FHD級(jí)別高清液晶面板的柵極驅(qū)動(dòng)器,、源極驅(qū)動(dòng)器,、時(shí)序控制器(T-CON),以及使這些器件達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)的電源管理IC(PMIC)和伽瑪校正IC構(gòu)成,。通過這些IC之間隨時(shí)共享信息,,于世界首次在液晶面板用的元器件內(nèi)成功導(dǎo)入功能安全。如上圖所示,,一旦發(fā)生故障,,液晶顯示屏不是處于黑屏狀態(tài),而是繼續(xù)顯示汽車各個(gè)部位的狀態(tài),,讓車主避免慌亂,。
完全無銀的高亮度紅色LED:防止汽車剎車燈硫化
汽車剎車燈往往會(huì)隨著使用時(shí)間變長(zhǎng)而變黑,這是由于內(nèi)部金屬材料銀發(fā)生了硫化,,因此防硫化可以有效延長(zhǎng)剎車燈的使用壽命,。針對(duì)這一問題,羅姆利用從元件到封裝垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制的優(yōu)勢(shì),,晶片鍵合采用金錫(AuSu),,引線采用金,框架采用金鈀(AuPd),,實(shí)現(xiàn)了完全無銀化,,這樣就消除了由于銀受到腐蝕而引起LED亮度衰減現(xiàn)象,可提高應(yīng)用的可靠性,。
完全無銀的高亮度紅色LED演示
在硫化試驗(yàn)中,,以往使用鍍銀框架及銀漿的產(chǎn)品的光通量在一個(gè)周期(24小時(shí))后為70%,,10個(gè)周期后為60%,時(shí)間越長(zhǎng)其光通量越低,;而新產(chǎn)品可在10個(gè)循環(huán)(240小時(shí))后依然保持幾乎100%的高光通量 ,。
抗噪音干擾能力更強(qiáng)的車載運(yùn)算放大器
隨著汽車的電子化、高密度化日益加速,,噪音問題日益嚴(yán)重,,微小信號(hào)極其容易受到干擾。尤其是在汽車在運(yùn)行中,,如果電機(jī)受到干擾停止運(yùn)轉(zhuǎn),,后果將不堪設(shè)想,因此廠商在極力尋求抗干擾產(chǎn)品,,從而確保汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性,。羅姆針對(duì)噪音問題,充分運(yùn)用其模擬設(shè)計(jì)技術(shù)和獨(dú)有的雙極工藝等整合生產(chǎn)優(yōu)勢(shì),,在世界首創(chuàng)無需抗噪音設(shè)計(jì)電路的運(yùn)算放大器“BA8290xYxx-C系列”,。
車載用接地運(yùn)算放大器演示
在演示中,羅姆將“BA8290xYxx-C系列”和上一代產(chǎn)品做了對(duì)比,,當(dāng)對(duì)講機(jī)靠近使用上一代產(chǎn)品的系統(tǒng)時(shí),,電機(jī)會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng),;當(dāng)對(duì)講機(jī)靠近使用“BA8290xYxx-C系列”產(chǎn)品的系統(tǒng)時(shí),,電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)幾乎不會(huì)受到影響。
現(xiàn)場(chǎng)的工程師做了解釋,,“BA8290xYxx-C系列”融合了ROHM的“電路設(shè)計(jì)”“布局”“工藝”三大模擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)開發(fā)而成,,相比一般產(chǎn)品在所有頻段的輸出電壓變動(dòng)±3.5%~±10%,本產(chǎn)品僅為±1%以內(nèi),,抗噪性能具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),。配置于輸出傳感器等微小信號(hào)的元器件后段,可不受噪聲影響而放大信號(hào),,因此不再需要以往采用濾波器作為對(duì)策的噪聲設(shè)計(jì),,有助于減少系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工時(shí)并提高可靠性。
除了以上“全SiC”功率模塊,、無銀化高亮度紅色LED,、抗干擾車載運(yùn)算放大器和車載高清液晶面板用芯片組,羅姆還帶來了其超高速脈沖控制技術(shù),。
詳細(xì)內(nèi)容可以參照:《羅姆:采用Nano Pulse Control技術(shù)實(shí)現(xiàn)48V電源系統(tǒng)的單芯片降壓》,。
雖然這些產(chǎn)品已經(jīng)在新能源汽車在續(xù)航和安全方面做了改善,但是追求更精準(zhǔn),、更安全的路還很長(zhǎng),,尤其是未來的自動(dòng)駕駛汽車,對(duì)元器件的要求更加嚴(yán)苛,芯片廠商還要在新技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品性能提升方面繼續(xù)發(fā)力,。