安森美半导体高效节能汽车电子方案配合发展趋势
在单个功率封装中(某种微型模块)的模块化封装系列。今年5月,安森美半导体在欧洲的PCIM展会上展示了智能功率模块(IPM)。结合公司的绝缘金属基板技术(IMST)与宽广的电源方案系列,以及在高能效电源管理的悠久专长和技术,安森美半导体提供创新的智能功率模块系列和电源变频器以及设计支持和制造能力。这些IPM方案性价比高,能够用于太阳能供电及电动汽车等应用。
安森美半导体提供300 W至5 kW功率范围的宽广阵容高能效功率模块,可配合广泛的客户应用,包括变频器、升压驱动器及电机驱动器。客户采用集成了多种内置特性及智能功能的紧凑设计及小巧尺寸,能够简化设计,节省电路板空间,提升可靠性,同时减少其终端产品的元器件数量和总成本。
2. 信息娱乐系统方案
安森美半导体提供各种应用于信息娱乐系统电源的产品,概括起来主要有以下几类。一类是线性稳压器(LDO),用于电池及后级稳压,具有标准/低静态电流、高电源抑制比(PSRR)/超低静态电流,以及跟踪器和电流检测功能;第二类是丰富的开关电源(SMPS)产品,用于降压及升压控制器/稳压器,采用同步/非同步拓扑结构,提供高频、低静态电流和电池及后级稳压;第三类是电源管理单元(PMU),以更高集成度优化了尺寸/性能。这些产品都符合下一代尺寸及能效要求。
例如,安森美半导体新推的两款低压降稳压器(LDO)IC--NCV47700和NCV47701非常适合汽车音响及信息娱乐系统、仪表盘、导航及卫星广播等应用。这些器件包含输出诊断引脚CSO,可以用于检测负载开路及短路事件。两款器件使用1颗电阻来连接CSO引脚,提供介于10 mA与350 mA之间的可调节输出电流电平,且精确度达±10%。
安森美半导体还推出了新系列开关稳压稳压器,包括NCV890100、NCV890101、NCV890130、NCV890131、NCV890200、NCV890201及NCV890231等,用于空间受限、对电磁兼容性(EMC)敏感的汽车娱乐及信息娱乐应用。这些高集成度器件为连接电池的开关电源提供了业界领先的转换比。每款器件均包含内部电源开关,采用2 MHz频率工作。高达2MHz的开关频率支持在输入及输出滤波器中使用尺寸更小、成本更低的电感及电容。
图2:NCP890201产品应用示意图。
除了信息娱乐系统电源方案,安森美半导体还能为信息娱乐系统市场提供音频数字信号处理器(DSP)、CD DSP、模拟及数字调谐器、无线数据广播系统(RDS)接收器、A/B类放大器及小尺寸LCD显示屏驱动器等元器件。
引领新能源汽车趋势
虽然电动汽车面对着经济性方面的电池价格、技术性方面的电池化学特性不够稳定,以及人们每天平均驾驶里程的自主度等方面的挑战,但转向使用电动机的电动汽车是一个必然的趋势。
从半导体角度来看,能够支持更高电压(250至400 V电池电压而非12/24 V)及更大电流元器件的电源将是一个很大的挑战。市场上符合汽车标准的功率元器件供应商数量并不太多。如今使用的大多数元器件来自于工业或白色家电等其它行业,在技术上并未针对汽车行业应用进行完全优化,价格方面亦然。
安森美半导体正在开发新系列的专用IGBT和MOSFET,以符合这一市场的严格要求。安森美半导体的绝缘金属底板技术(IMST)能力能够应对上述挑战,将多个功率元器件集成到更小及更高热效率的封装(多芯片功率模块)中,以新技术帮助业界转向电动汽车领域。
除了用于主电动机的高压DC-DC转换器的挑战外以外,另一挑战在于开发用于电动助力转向(EPS)、汽车空调(HVAC)及泵等某些电动化应用的专用元器件。安森美半导体也在开发新的元器件和电源稳压器,旨在将这些模块用于高压网络。
而电动汽车充电电池方面迄今仍没有标准,多家公司在提供电池监控/电池单元均衡IC。安森美半导体决定开发用于这类应用的知识产权(IP),以及专门电池架构的专用元器件,为OEM和关键客户提供ASIC服务。
中国的"十二五"规划将新能源汽车列为七大领域的重点发展方向。毫无疑问,中国汽车厂商和国外厂商一样面对着汽车相关标准不断细化、严格化的挑战。安森美半导体积极服务中国市场,为中国本地关键客户及OEM提供技术应用支持。目前,安森美半导体的上海汽车解决方案工程中心拥有10名应用支援专家,并在华北(长春)和深圳设有技术办事处。
我们已见汽车电子相关标准体现在汽车排放、油耗等方面,但如今也看到诸多安全(翻滚测试、碰撞测试、刹车距离等)方面的标准。还有一些适用于半导体器件的标准。AECQ100就是其中最著名的一项标准,此外还有TS16949,都是汽车半导体公司必须遵循的标准。安森美半导体遵从所有这些标准,甚至致力于超越零事故的终极目标(即汽车因电子电
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