2018年07月21日 | 这些电子元器件“一站搞定”新能源汽车的续航和安全

2018-07-21 来源：eefocus

国内环保规定对汽车排放要求越来越严苛，用户开始纷纷选择新能源汽车作为代步工具。据中汽协的统计显示，2018年上半年国内新能源汽车(包括纯电动和插电式混合动力汽车)产销累计分别为41.3万辆和41.2万辆，销量比上年同期增长111.5%。其中，纯电动汽车销量为31.3万辆，同比增长96.0%；插电式混合动力汽车销量为9.9万辆，同比猛增181.6%。

然而，新能源汽车的续航和安全一直是业界的热议点。关于续航，车厂在寻求扩大电池容量的同时也在节能方面不断下功夫，比如从小型化、轻量型入手。在今天的“2018北京国际汽车制造业暨工业装配博览会”上，罗姆公司以“用半导体为汽车的未来做贡献”为理念，带来了新能源汽车、汽车小型化轻量化、自动驾驶、人机交互等相关领先半导体产品。

“全SiC”功率模块助力汽车实现轻量化
大家都知道人的体重轻，运动起来会更加迅速，负重感更小，车也同样如此。罗姆的发力点在SiC材料，与传统的Si功率元器件相比，SiC功率元器件可以大幅度降低损耗，通过其赞助全电力驱动的汽车赛事Formula E的产品可以看出。其中第4赛季提供了晶体管与二极管的“全SiC”功率模块，与未搭载SiC的第2赛季的逆变器相比，体积缩小43%，重量减少6kg。

赞助Formula E

全SiC模块

逆变器所搭载的“全SiC”功率模块，采用了罗姆开发且独有的模块内部结构和优化了散热设计的新封装，成功提高了额定电流。另外，与普通的同等额定电流IGBT模块相比，开关损耗降低达75%（芯片温度150℃时），这将非常有助于应用的节能。不仅如此，高频驱动不仅可实现外围部件的小型化，在高频驱动时开关损耗的降低效果更显著，因此还有助于冷却系统等的小型化。

汽车显示屏幕需要更安全的现实方案
现在汽车仪表盘已经开始用电子仪表盘代替机器仪表盘，不仅外观精美，而且显示更加精准，但是对于电子仪表盘，如果遇到紧急断电，会出现黑屏，用户就会进入无法操控的状态，这种情况极其危险。罗姆开发的车载液晶面板的驱动与控制的面板用芯片组有望解决这个问题。

采用罗姆产品的汽车电子仪表盘

该车载高清液晶面板用芯片组是由可以驱动业界最高级别的HD/FHD级别高清液晶面板的栅极驱动器、源极驱动器、时序控制器（T-CON），以及使这些器件达到最佳运行状态的电源管理IC（PMIC）和伽玛校正IC构成。通过这些IC之间随时共享信息，于世界首次在液晶面板用的元器件内成功导入功能安全。如上图所示，一旦发生故障，液晶显示屏不是处于黑屏状态，而是继续显示汽车各个部位的状态，让车主避免慌乱。

完全无银的高亮度红色LED：防止汽车刹车灯硫化
汽车刹车灯往往会随着使用时间变长而变黑，这是由于内部金属材料银发生了硫化，因此防硫化可以有效延长刹车灯的使用寿命。针对这一问题，罗姆利用从元件到封装垂直统合型生产体制的优势，晶片键合采用金锡(AuSu)，引线采用金，框架采用金钯(AuPd)，实现了完全无银化，这样就消除了由于银受到腐蚀而引起LED亮度衰减现象，可提高应用的可靠性。

完全无银的高亮度红色LED演示

在硫化试验中，以往使用镀银框架及银浆的产品的光通量在一个周期(24小时)后为70%，10个周期后为60%，时间越长其光通量越低；而新产品可在10个循环(240小时)后依然保持几乎100%的高光通量。

抗噪音干扰能力更强的车载运算放大器
随着汽车的电子化、高密度化日益加速，噪音问题日益严重，微小信号极其容易受到干扰。尤其是在汽车在运行中，如果电机受到干扰停止运转，后果将不堪设想，因此厂商在极力寻求抗干扰产品，从而确保汽车运行的稳定性。罗姆针对噪音问题，充分运用其模拟设计技术和独有的双极工艺等整合生产优势，在世界首创无需抗噪音设计电路的运算放大器“BA8290xYxx-C系列”。

车载用接地运算放大器演示

在演示中，罗姆将“BA8290xYxx-C系列”和上一代产品做了对比，当对讲机靠近使用上一代产品的系统时，电机会停止转动；当对讲机靠近使用“BA8290xYxx-C系列”产品的系统时，电机的转动几乎不会受到影响。

现场的工程师做了解释，“BA8290xYxx-C系列”融合了ROHM的“电路设计”“布局”“工艺”三大模拟技术优势开发而成，相比一般产品在所有频段的输出电压变动±3.5%～±10%，本产品仅为±1%以内，抗噪性能具有绝对优势。配置于输出传感器等微小信号的元器件后段，可不受噪声影响而放大信号，因此不再需要以往采用滤波器作为对策的噪声设计，有助于减少系统的设计工时并提高可靠性。

除了以上“全SiC”功率模块、无银化高亮度红色LED、抗干扰车载运算放大器和车载高清液晶面板用芯片组，罗姆还带来了其超高速脉冲控制技术。

详细内容可以参照：《罗姆：采用Nano Pulse Control技术实现48V电源系统的单芯片降压》。

虽然这些产品已经在新能源汽车在续航和安全方面做了改善，但是追求更精准、更安全的路还很长，尤其是未来的自动驾驶汽车，对元器件的要求更加严苛，芯片厂商还要在新技术研发和产品性能提升方面继续发力。

罗姆 SiC LED BA8290xYxx-C系列

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