车用功率元件新思路,满足车规为首要任务

2013-12-14 09:33:36来源: 互联网

随着美国电动车大厂Tesla在电动车市场开始突破重围后,全球电动车市场也开始弥漫着一股相当乐观的气氛。不过,尽管如此,电动车仍然背负着节能减碳的环保使命,如何让能源可以更有效率,成了系统设计时的一大考验,再加上人身生命安全又必须放在第一位作为考量,电动车虽然前景乐观,但就系统层面上仍然有很多挑战需要面对。

  

  附图 : 为了能将系统风险降至最低,若在晶圆检测时出现问题,放弃整片晶圆也是必要的。Source:investors.nxp.com

  ROHM(罗姆半导体)台湾设计中心技术部副所长林志升便谈到,广泛来看,电动车的电源管理不能只单看逆变器、马达控制与电池管理等系统,电动车各个系统都会有处理器、微控制器、系统介面与环车影像等各方面都需要供电,这方面的电源管理效率其实也是产业界需要重视的地方。事实上,扣除逆变器与马达驱动系统不谈,电动车大多的系统都是由直流电来进行驱动,因此DC/DC元件或是LDO(low dropout regulator;低压差线性稳压器)的表现,就成了系统整体功耗高低的关键。

  就直流电的电源设计上,由于近年来的制程技术不断提升,DC/DC元件的整体表现已经相当优异,因此LDO的能见度就相对的不是那么高。但林志升也表示,以ROHM本身为例,LDO在待机情况下,其静态电流就远低于DC/DC元件,若车体在静止不动的情况下,若打算将整体功耗降至最低,LDO就是绝对不可或缺的元件。像是免钥匙启动功能、时钟、汽车导航的资料备份与防盗系统等,都会是LDO可以发挥的空间。但相对的,在系统进入运作状态时,DC/DC的效率表现则会远高于LDO,所以端看实际的应用环境,DC/DC与LDO都有其市场需求。

  而回归到电动车与混合动力车的市场,依照功率需求所需要的元件种类也会有不同的差异。以英飞凌的元件类产品定位而言,3kW(含)以下的范围会以MOSFET担纲主要角色,来到了6kW(含)以下的区间就由IGBT来负责,6kW到100kW就由功率模组来负责,而依照功率大小的不同,英飞凌也有对应的功率模组来因应。

  英飞凌科技亚太区首席工程师暨总监陈添宝谈到,尽管英飞凌在汽车功率元件的解决方案相当完整,但车用与工业领域的元件要求有着不小的差距。他直言,在晶圆尚未进入切割阶段前,英飞凌便会进行晶圆检测,只要有某一晶粒出现问题,整片晶圆就会报废弃之不用,乍看之下,虽然看似可惜,不过为了能够符合车用规格与考量到人身安全,这样的处置的确有其必要性。除此之外,前置时间(Lead Time)也会拉长至六个月,与工业领域的三个月,有着不小的落差。林志升也补充说明表示,AEC-Q100的确是车用电子领域相当重要的规范,不过端看实际的需需求为何,不见得所有的系统都要符合这样的规范,只要客户有需求,提供符合的车规元件并不是问题。

关键字:功率元件  车规

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1214/article_21682.html
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