针对汽车应用的高能效解决方案

2011-01-13 20:16:47来源: 安森美半导体
  当今,随着西方汽车市场需求的复苏以及发展中经济体车辆数目的持续增长使燃料消耗和污染不断增加,政府和制造商都在积极探索改善燃油经济性以节约能源、减少排放的途径,汽车中越来越多的电子功能也使半导体元件在车辆中的比重不断激增。面对环保和丰富消费者体验的双重挑战,半导体制造商正在利用其技术专长开发各种符合汽车规范的解决方案。

汽车应用的挑战

  汽车电子市场一直是半导体工业的重要应用领域之一,今天的汽车已不再只是一种交通工具,对安全、舒适和多种功能的需求使电子产品在整车中的成本比例不断上升。最近几年,中国汽车市场连续两位数的强劲增长势头更引起了半导体厂商的关注。

  但是,汽车应用使用的器件与普通工业应用要求不同,更加难以满足。由于汽车应用的特殊性,其中的电子产品对于整车的安全和可靠性影响很大,因此对电子元件制造商来说,一方面要在产品的设计和制造等方面更加注重可靠性等指标的认证,另一方面也需要供应商在零部件的筛选等环节严格把关,保证配套产品符合可靠性和性能等方面的要求。

安森美半导体的高能效汽车半导体解决方案

  汽车是安森美半导体的关键应用市场之一,广泛的产品包括电源管理、保护、处理、信号调节及控制等。这些用于汽车的器件均通过了AEC认证及生产器件批准程序(PPAP),确保了安森美半导体的元件符合设计规范,客户也可以达到期望的质量水平。安森美半导体对汽车市场的承诺不仅是交付产品,而是确保制造和质量符合业界对可靠性和强固性的要求。2009年,安森美半导体交付了超过29亿颗芯片,缺陷率不到120 ppb(十亿分之一)。

  安森美半导体拥有40多年为汽车电子系统提供产品的悠久历史和丰富经验,拥有宽广阵容的强固及创新的高能效集成器件,有助于减少排放,节省燃油,改善照明、安全、连接和信息娱乐供电系统。现就车载网络、汽车照明及引擎管理和动力总成三方面的方案作介绍。

  

  图1:安森美半导体汽车电子解决方案分布图。

1. 车载网络方案

  车载网络(IVN)应用需要尽可能地降低成本及减小占用的空间,同时提升系统的稳定性和长期可靠性,因此需要提高元器件的集成度。安森美半导体的IVN器件非常多,包括用于本地互连网络(LIN)和控制器局域网络(CAN)的各种收发器。例如,安森美半导体的NCV7420集成了线性稳压器及LIN收发器,有效地节省PCB板空间,又可为MCU单独供电,有效抑制其它模块对MCU电源的干扰。

  又例如安森美半导体针对IVN应用的单线LIN收发器AMIS-30600,可以作为协议控制器和物理总线之间的接口,特别适合驱动汽车和工业应用中的LIN系统总线,也可用于标准ISO9141系统。为了减少电流消耗,AMIS-30600提供了待机模式。该收发器采用I2T100技术,将高压模拟电路和数字功能集成在同一个芯片上,通过故障情况的无限短路保护功能,为满足当前的IVN要求提供了一种超安全的解决方案。

  最近,安森美半导体推出了一款功能丰富的本地LIN收发器NCV7321。它可在低数据率IVN应用中作为LIN协议控制器与物理总线之间的接口。NCV7321具备极佳的电磁兼容性(EMC),以及高达13 kV的强固系统级静电放电(ESD)性能,不需要外部ESD元件,功耗也更低,非常适合汽车应用的严苛环境。

  NCV7321采用安森美半导体创新的I3T技术及智能电源技术,使高压及敏感的数字技术能够共存于同一芯片。它符合LINv2.1和J2602规范,具备与AMIS-30600相同的功能,但引脚输出不同,为客户提供了符合现有LIN收发器的替代产品。该器件采用高密度、节省空间的SOIC-8封装,典型应用包括多种车身电子功能和舒适功能应用,如遥控车门开 锁接收器、车窗和遮阳罩升降器、报警器、电动视镜及座椅调节器,以及电子转向锁和轮胎监测电子控制单元(ECU)等其它功能。

  NCV7321的突出特点是最大限度满足了汽车的省电目标,休眠模式下的电流消耗仅为10 μA。其它关键特性包括热关闭、模糊短路保护及45 V负载突降保护。图2显示了基于NCV7321 LIN收发器的典型电路。值得一提的是,该器件支持-45 V至45 V的电压范围,可承受额定5 kV的ESD脉冲,提供了强大的保护功能。

  

  图2:基于安森美半导体NCV7321的典型LIN电路。

  LIN总线以低速率(最高20 kBaud)传送控制设备的数据,如车门锁、后视镜、汽车座椅和天窗等对时间要求不严格的功能。LIN总线协议的每个节点只使用单线,最大限度降低了布线成本。安森美半导体提供的产品符合美国(SAE J2602-2)和欧洲(LIN物理层规范修订版2.1)标准。NCV7321为世界领先汽车供应商将LIN融入汽车提供了新的选择。这种具有更低功耗和系统成本的LIN收发器对各种现有及未来的汽车应用极具吸引力。

  此外,安森美半导体还提供独立的CAN收发器,其最新一代产品NCV7340代表了业界领先的电磁性能(ESD和EMI)。这些器件在设计上采用了I3T技术,提供了故障率以ppb为单位衡量的高可靠、高品质元件。

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关键字:汽车电子  NCV7321  车载网络  安森美

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0113/article_3071.html
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