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新能源汽車的飛快發(fā)展,離不開這些電子元器件

2018-07-23

  國內環(huán)保規(guī)定對汽車排放要求越來越嚴苛,用戶開始紛紛選擇新能源汽車作為代步工具。據(jù)中汽協(xié)的統(tǒng)計顯示,2018年上半年國內新能源汽車(包括純電動和插電式混合動力汽車)產銷累計分別為41.3萬輛和41.2萬輛,銷量比上年同期增長111.5%。其中,純電動汽車銷量為31.3萬輛,同比增長96.0%;插電式混合動力汽車銷量為9.9萬輛,同比猛增181.6%。

  然而,新能源汽車的續(xù)航和安全一直是業(yè)界的熱議點。關于續(xù)航,車廠在尋求擴大電池容量的同時也在節(jié)能方面不斷下功夫,比如從小型化、輕量型入手。在今天的“2018北京國際汽車制造業(yè)暨工業(yè)裝配博覽會”上,羅姆公司以“用半導體為汽車的未來做貢獻”為理念,帶來了新能源汽車、汽車小型化輕量化、自動駕駛、人機交互等相關領先半導體產品。

  “全SiC”功率模塊助力汽車實現(xiàn)輕量化

  大家都知道人的體重輕,運動起來會更加迅速,負重感更小,車也同樣如此。羅姆的發(fā)力點在SiC材料,與傳統(tǒng)的Si功率元器件相比,SiC功率元器件可以大幅度降低損耗,通過其贊助全電力驅動的汽車賽事Formula E的產品可以看出。其中第4賽季提供了晶體管與二極管的“全SiC”功率模塊,與未搭載SiC的第2賽季的逆變器相比,體積縮小43%,重量減少6kg。

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  逆變器所搭載的“全SiC”功率模塊,采用了羅姆開發(fā)且獨有的模塊內部結構和優(yōu)化了散熱設計的新封裝,成功提高了額定電流。另外,與普通的同等額定電流IGBT模塊相比,開關損耗降低達75%(芯片溫度150℃時),這將非常有助于應用的節(jié)能。不僅如此,高頻驅動不僅可實現(xiàn)外圍部件的小型化,在高頻驅動時開關損耗的降低效果更顯著,因此還有助于冷卻系統(tǒng)等的小型化。

  汽車顯示屏幕需要更安全的現(xiàn)實方案

  現(xiàn)在汽車儀表盤已經開始用電子儀表盤代替機器儀表盤,不僅外觀精美,而且顯示更加精準,但是對于電子儀表盤,如果遇到緊急斷電,會出現(xiàn)黑屏,用戶就會進入無法操控的狀態(tài),這種情況極其危險。羅姆開發(fā)的車載液晶面板的驅動與控制的面板用芯片組有望解決這個問題。

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  該車載高清液晶面板用芯片組是由可以驅動業(yè)界最高級別的HD/FHD級別高清液晶面板的柵極驅動器、源極驅動器、時序控制器(T-CON),以及使這些器件達到最佳運行狀態(tài)的電源管理IC(PMIC)和伽瑪校正IC構成。通過這些IC之間隨時共享信息,于世界首次在液晶面板用的元器件內成功導入功能安全。如上圖所示,一旦發(fā)生故障,液晶顯示屏不是處于黑屏狀態(tài),而是繼續(xù)顯示汽車各個部位的狀態(tài),讓車主避免慌亂。

  完全無銀的高亮度紅色LED:防止汽車剎車燈硫化

  汽車剎車燈往往會隨著使用時間變長而變黑,這是由于內部金屬材料銀發(fā)生了硫化,因此防硫化可以有效延長剎車燈的使用壽命。針對這一問題,羅姆利用從元件到封裝垂直統(tǒng)合型生產體制的優(yōu)勢,晶片鍵合采用金錫(AuSu),引線采用金,框架采用金鈀(AuPd),實現(xiàn)了完全無銀化,這樣就消除了由于銀受到腐蝕而引起LED亮度衰減現(xiàn)象,可提高應用的可靠性。

  在硫化試驗中,以往使用鍍銀框架及銀漿的產品的光通量在一個周期(24小時)后為70%,10個周期后為60%,時間越長其光通量越低;而新產品可在10個循環(huán)(240小時)后依然保持幾乎100%的高光通量 。

  抗噪音干擾能力更強的車載運算放大器

  隨著汽車的電子化、高密度化日益加速,噪音問題日益嚴重,微小信號極其容易受到干擾。尤其是在汽車在運行中,如果電機受到干擾停止運轉,后果將不堪設想,因此廠商在極力尋求抗干擾產品,從而確保汽車運行的穩(wěn)定性。羅姆針對噪音問題,充分運用其模擬設計技術和獨有的雙極工藝等整合生產優(yōu)勢,在世界首創(chuàng)無需抗噪音設計電路的運算放大器“BA8290xYxx-C系列”。

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  在演示中,羅姆將“BA8290xYxx-C系列”和上一代產品做了對比,當對講機靠近使用上一代產品的系統(tǒng)時,電機會停止轉動;當對講機靠近使用“BA8290xYxx-C系列”產品的系統(tǒng)時,電機的轉動幾乎不會受到影響。

  現(xiàn)場的工程師做了解釋,“BA8290xYxx-C系列”融合了ROHM的“電路設計”“布局”“工藝”三大模擬技術優(yōu)勢開發(fā)而成,相比一般產品在所有頻段的輸出電壓變動±3.5%~±10%,本產品僅為±1%以內,抗噪性能具有絕對優(yōu)勢。配置于輸出傳感器等微小信號的元器件后段,可不受噪聲影響而放大信號,因此不再需要以往采用濾波器作為對策的噪聲設計,有助于減少系統(tǒng)的設計工時并提高可靠性。

  除了以上“全SiC”功率模塊、無銀化高亮度紅色LED、抗干擾車載運算放大器和車載高清液晶面板用芯片組,羅姆還帶來了其超高速脈沖控制技術。

  雖然這些產品已經在新能源汽車在續(xù)航和安全方面做了改善,但是追求更精準、更安全的路還很長,尤其是未來的自動駕駛汽車,對元器件的要求更加嚴苛,芯片廠商還要在新技術研發(fā)和產品性能提升方面繼續(xù)發(fā)力。


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