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從前保險杠到后保險杠，從車(chē)頂到車(chē)輪，汽車(chē)上使用的高效創(chuàng )新型半導體技術(shù)越來(lái)越多 作者：德州儀器 如今的車(chē)輛可能配備了 200 到 2000 顆半導體芯片用于供電、傳感和信息處理，旨在確保我們的安全。半導體的創(chuàng )新成果可助力汽車(chē)制造商打造技術(shù)先進(jìn)的車(chē)輛。 但是，這種先進(jìn)的半導體技術(shù)對駕駛員有什么影響呢？接下來(lái)，讓我們聽(tīng)聽(tīng)德州儀器 (TI) 汽車(chē)系統工程和市場(chǎng)總監 Fern Yoon 的自述吧。 作為一名汽車(chē)半導體行業(yè)的從業(yè)者，我深感榮幸，因為我既是一名探索車(chē)輛功能需求的駕駛員，也是一名影響汽車(chē)制造商如何采用技術(shù)設計未來(lái)汽車(chē)的工程師。如今，駕駛員對車(chē)輛的期望與 20 年前大不相同。過(guò)去，駕駛員最關(guān)心的是如何從一個(gè)地方到達另一個(gè)地方。他們更重視行車(chē)的安全性，以及到達目的地的速度。 而如今，人們需要將車(chē)輛作為移動(dòng)的工具。駕駛員現在期望的是能夠提供舒適性和便利性的車(chē)輛功能，例如可以幫助實(shí)現自動(dòng)駕駛或溫控座椅的傳感器。駕駛員還希望配有能提高安全性和智能性的車(chē)輛功能，例如可以檢測乘員或遺留物品的環(huán)視攝像頭或系統。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，可持續性也成為當務(wù)之急。德州儀器 (TI) 的創(chuàng )新技術(shù)正在幫助大家實(shí)現這些愿景，使車(chē)輛更智能、更安全。 系統演進(jìn) 在半導體創(chuàng )新的推動(dòng)下，汽車(chē)系統不斷發(fā)展，致力于提供更安全、更愉悅的駕駛體驗。接下來(lái)，讓我們看看其中一些系統： 先進(jìn)的電池管理系統 (BMS) 能夠更精確地顯示電池的充電和健康狀態(tài)，從而幫助駕駛員延長(cháng)行駛里程。電池監測技術(shù)的改進(jìn)將提升電動(dòng)汽車(chē)電池的續航里程并重新規劃充電布局，同時(shí)整合了直流快速充電或可更換電池等功能，因此可以縮短電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間，并減低總體成本。 提升無(wú)線(xiàn) BMS、牽引逆變器、車(chē)載充電器、直流/直流充電器以及加熱和制冷系統等多個(gè)系統的效率，并減輕其重量，可以進(jìn)一步延長(cháng)駕駛員單次充電達到的續航里程。 能支持高達 800V 電壓的電力電子器件，可以實(shí)現高效的功率轉換并提高功率密度，并提供隔離功能，為更快、更高效的充電提供更多選擇。 高級駕駛輔助系統 (ADAS) 需要可靠且智能的技術(shù)，使車(chē)輛能夠通過(guò)攝像頭和雷達傳感器準確地感知周?chē)氖澜�，可靠、安全地傳輸傳感器數據，并處理和傳輸數據以支持�?shí)時(shí)決策。 這些系統或電子控制單元 (ECU) 的結構也在發(fā)生變化。電氣/電子架構正朝著(zhù)區域架構的方向演進(jìn)，這種架構會(huì )根據 ECU 在汽車(chē)中的位置而不是其功能來(lái)進(jìn)行控制。以前無(wú)法集成的系統（如 ADAS 和空調系統）現在已實(shí)現本地化集成，從而降低了復雜性，并能夠通過(guò)軟件實(shí)現多種功能和特性。軟件定義的車(chē)輛架構需要快速安全的通信網(wǎng)絡(luò )、高精度的傳感器、智能高效的負載執行器、高效的配電以及高性能的集中式計算系統。 六大基礎技術(shù) 以下六大基礎技術(shù)能夠推動(dòng)這些系統的發(fā)展，以幫助創(chuàng )造更安全、更智能的車(chē)輛： 1. 先進(jìn)的傳感技術(shù)。從電壓感應到倒車(chē)攝像頭，傳感技術(shù)在整個(gè)車(chē)輛的安全性和可靠性方面起著(zhù)至關(guān)重要的作用。例如，精確的雷達、電流、電壓和位置感應。 2. 電源技術(shù)。在整個(gè)車(chē)輛中，電源技術(shù)需要在更小的空間內實(shí)現更高的功率密度和更高的效率。例如，考慮采用緊湊型封裝的集成式解決方案，通過(guò)高效開(kāi)關(guān)穩壓器降低熱管理需求，通過(guò)診斷功能提供更好地的保護。 3. 高壓系統。實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)目標需要高達 800V 及以上的高壓系統。TI 的高壓技術(shù)可以提供高性能和可靠性來(lái)增強安全性。例如，采用隔離技術(shù)和尖端的功率轉換拓撲。 4. 安全的數據傳輸。需要在汽車(chē)內外發(fā)送的數據量越來(lái)越大。TI 的接口產(chǎn)品組合可以在不影響信號完整性的情況下提供安全數據傳輸所需的帶寬。例如，通過(guò)有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)解決方案提供隨數據需求擴展的靈活帶寬。 5. 電機控制。符合功能安全標準的器件為多個(gè)電機控制用例帶來(lái)了可靠性和可擴展性。例如，具有控制算法的集成微控制器、帶有集成模數轉換器的電機驅動(dòng)器以及用于支持精確運動(dòng)的傳感集成電路。 6. 處理技術(shù)。如果不采用車(chē)輛的大腦——處理技術(shù)，車(chē)輛便不可能變得更加智能。無(wú)論是簡(jiǎn)單的功能，還是能夠支持先進(jìn)自動(dòng)駕駛應用的復雜處理，都需要用到處理技術(shù)。 如今汽車(chē)的發(fā)展不再像 20 年前那樣受限，我迫不及待想看看 20 年后它們還可以實(shí)現什么。讓駕駛更安全，車(chē)輛更經(jīng)濟實(shí)用，用戶(hù)體驗更卓越等等僅僅是開(kāi)端。我很期待看到半導體將繼續推動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展并重新定義駕駛體驗。 |
