《电子技术应用》

持续不断推进汽车电子应用创新

访德州仪器标准性能模拟和逻辑高级副总裁 Niels Anderskouv 德州仪器汽车混合信号副总裁 Cecelia Smith

电子技术应用 作者:于寅虎
2016/11/11 11:52:00

       编者按:汽车电子应用一直是半导体供应商的重要利润来源,在更安全、更节能、更智能的趋势下,近年来半导体产品在汽车里的应用不断增加,这一趋势将会给半导体供应商在汽车电子领域的市场格局带来重大变化。日前,德州仪器标准性能模拟和逻辑高级副总裁 Niels Anderskouv先生和德州仪器汽车混合信号副总裁 Cecelia Smith女士接受了笔者的采访,详细地介绍了该公司在汽车电子市场的业务全貌和发展战略。

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TI标准性能模拟和逻辑高级副总裁

长期关注汽车电子应用创新

德州仪器公司最早是在20世纪80年代进入汽车行业,迄今为止服务于汽车行业已经超过30年。

德州仪器标准性能模拟和逻辑高级副总裁 Niels Anderskouv认为,正是缘于长期关注汽车电子应用创新,如今德州仪器的模拟与嵌入式处理产品对于汽车电子创新需求的契合度可谓是天作之合。

据Niels介绍,德州仪器公司最早是在20世纪80年代进入汽车行业,当时推出了首款名为TLC542的车载器件: 8位ADC,应用于福特和通用的汽车里。早在1989年德州仪器就已经有了首款车用微控制器,并且建立了相应的团队。此后10年,德州仪器在制动以及ABS领域中占据了领先地位。

2003年,德州仪器推出了针对汽车行业的第一款信息娱乐系统,这也是与德州仪器在嵌入式处理产品上的发展能力密切相关。在那之后,经过两年德州仪器推出了首款混合信号模拟处理系统,主要关注德州仪器的模拟信号链。上述内容基本代表了德州仪器模拟和嵌入式处理产品最初应用在汽车行业的一些例子。这块业务也呈现出加速发展的态势。2010年,德州仪器汽车行业的收入首次达到10亿美元。到2015年,德州仪器服务于汽车行业的产品线已经超过50条。

       Niels兴奋地表示,近期德州仪器、上汽集团以及阿里巴巴将共同合作,打造首款应用于中国市场的互联网汽车。这款产品使用了阿里巴巴的新操作系统和新增强型互联网平台,而这款汽车所用到的娱乐信息处理器则是由德州仪器提供的Jacinto 6系列。

汽车电气化发展新趋势

关于汽车电子市场的未来,Niels对整个汽车行业在电气化发展趋势上表达了自己的观点。

       第一个重要的趋势是越来越多的互联驾驶,车载的娱乐信息解决方案可以将家中和在行驶途中的生活联系起来。

       第二个趋势是辅助驾驶技术方面的不断进步,可以让驾驶变得更加安全,这也会为最终实现所谓自主驾驶奠定一个良好的技术基础。

       第三个趋势就是排放进一步减少,电动汽车和混合电动汽车发展速度非常之快,对电子解决方案的需求也会越来越多,这也是未来德州仪器会重点考虑的。

       德州仪器目前正在着力推进针对新能源汽车电子信号链的下一代创新性解决方案,在汽车电子控制系统前端需要对模拟系统提取上来的信息有非常好的处理,才能够继续将最为合适的信息投入到下一个环节。之后经过嵌入式的处理,输出的信号又通过信号链传导到各个相应的系统,比如说电子控制、信息娱乐系统、空调等。但是对于汽车,尤其是电动汽车和混合电动汽车来说,特别重要的一点是电源的管理。在电源管理方面,德州仪器毫无疑问是业内最强的,在交流/直流电源,直流/直流电源,尤其是电池管理方面有非常丰富的经验,这些技术对于未来汽车的发展而言非常重要。

       Niels表示,对未来汽车发展同样重要的一点就是无线连接,也就是车辆连接到互联网的能力。在无线互联的领域中,德州仪器进行了大量的投入,也具备了非常强的创新能力。无线连接的能力对于像高级汽车驾驶员辅助系统以及信息娱乐系统来说很重要。所以大家也可以看到,一辆汽车中最重要的那些部件或者环节里都有德州仪器的产品。

聚焦汽车电子四大应用领域

       众所周知,德州仪器在电源管理方面的解决方案是非常具有竞争力,而在车身电子装置和照明以及混合动力和动力传动这几个领域当中,同样有非常好的创新和解决方案。

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TI 汽车混合信号副总裁Cecelia Smith

       德州仪器汽车混合信号副总裁 Cecelia Smith女士所带领的团队,包括德州仪器公司其他的一些重要团队所做的大量创新和开发工作,尤其体现在模拟信号链、电源管理、嵌入式处理等核心业务中。德州仪器瞄准了汽车电子应用的四大领域:

       第一个具体的应用领域就是ADAS,高级驾驶员辅助系统。该系统能够使驾驶环境更加安全。

       第二个具体的应用领域是信息娱乐系统以及仪表盘,这是和互联驾驶密切相关的。

       第三个应用的领域是车身电子装置以及照明。在车身电子装置和照明当中,可以实现差异化的产品和服务。

       第四个应用领域是混合动力和动力传动系统,这些系统可以很好地辅助汽车本身的电气化。

  Cecelia Smith女士就德州仪器在这四个领域的最新创新技术和产品做了详细的介绍。

动力传动传感技术

首先是关于动力传动方面传感技术的一个创新产品。PGA411-Q1是今年6月9日推出的业内首款集成电源旋转变压器数字转换器,旋转变压器的感应技术实际上是用来准确地测试和控制电机的角度。实际上,这个位置感测装置用途特别好地体现在了混合动力电动汽车和纯电动汽车上,它会实现动力传动,还能够实现制动的助力,PGA411-Q1 无论在感测精度方面,还是集成度方面都是业界领先的。

动力传动电机驱动技术

德州仪器最新推出了两款电机驱动芯片,性能更加强大,灵活性也更高,为客户和工程设计人员提供了巨大的便利。第一款产品是DRV8305-Q1,它是一款高度集成的三相BLDC栅极驱动器。这款技术能够做到启停的支持,最低在4.4伏电压之下就可以运行,同时能够减少电路板的空间,也就是说,工程师在设计的时候可以使用更少的元器件,这样就使得电路板变得更小。

第二款产品就是UCC27211A-Q1,凭借业内15纳秒的最快传播延迟、7纳秒的快速升降时间和4-A峰值栅极驱动,该设备将高性能嵌入4.89mm*3.9mm的小型封装尺寸。负12 V的负电压等级可防止驱动器出现潜在的破坏性电压尖峰。

这两款产品都是业内非常领先的产品,能够提供非常好的故障保护,使得工程设计人员在使用这个设备来进行动力传动的时候变得更加的安全。

车身电子装置和照明的电源创新

Niels表示,德州仪器其实在电池管理方面有非常长的历史,在过去10年中德州仪器针对电池性能的优化推出了各种各样的新产品。这些产品的优化性能主要是集中体现在电池内部的化学构造上。通过化学要素的使用,希望能够优化电池的性能表现,一方面是续航能力,另一个是电池本身的生命周期。在过去20年里,这一直都是德州仪器在技术开发上非常关注的一个领域。

尽可能地减少电磁的干扰对于汽车应用来说至关重要,德州仪器在电源管理产品方面的创新能够让工程师有可能将电磁干扰降到一个很低的水平,并且能够把噪音的干扰降低到15dB的程度。新型智能高边开关系列TPS2H160-Q1是业界首款带可调电流限值的器件,帮助提供短路保护功能,降低系统风险,减少PCB走线和连接器尺寸。

加大投入混动/电动汽车市场

Cecelia表示,在中国,电动汽车和混合动力汽车发展方兴未艾,这一点是毫无疑问的。预计中国电动汽车的出货量在一年的时间里要翻番,也就是说2015年的出货量是30万台,而到2016年出货量预计将达到60万台(数据来源:Strategy Analytics)。既然说电动汽车和混合动力汽车发展的势头如此之快,毫无疑问,对于这种先进的电动汽车充电的要求也会增加并且会非常迅猛。

针对电动汽车、混合动力汽车,德州仪器在技术方面加大了投入力度。为了更好地支持电动汽车和混合动力汽车的发展,德州仪器在电池的监测、保护和认证方面做了很多的工作。有款产品叫bq76PL455A,就是电池监测器。在这里值得一提的是,德州仪器嵌入式处理团队也在牵引电机控制和安全方面做了很好的工作,比如,C2000系列产品,它是一个实时的微控制器,还有一个Hercules家族的产品TMS570,也是微控制器。

在电动汽车的充电市场,德州仪器有一款直流到直流的转换器UCC28910,是专用于电动汽车充电控制器的一款产品。

  据Cecelia介绍,德州仪器在电动汽车充电设计方面有很多的创新。不久前,德州仪器推出了业内首个Wi-Fi电动汽车充电装置参考设计,这是让业界感到非常兴奋的一次突破。通过Wi-Fi将汽车和充电站联系起来。在这里特别要提的就是德州仪器的SimpleLink™ Wi-Fi无线微控制器 (MCU) 技术,能够实现远程的监视和控制,并且能够实现电流输送,输送的电流在30安培或者30安培以上。同时它还可以进行扩展,来支持支付、验证和家庭自动化的设计创新。 

后记:总的来说,德州仪器正在实现汽车的电气化方面的持续创新,通过信号链、电源管理和嵌入式技术组成的宽泛的产品组合和一系列创新解决方案,德州仪器能够提供高质量,可靠和安全的产品解决方案。

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