罗姆芯片为汽车保驾护航

罗姆芯片为汽车保驾护航
2019年12月12日 09:46 半导体行业观察

日本厂商ROHM半导体(以下简称罗姆)是汽车领域的一个低调王者。以分立产品为例,他们的电阻器、二极管和SiC分别以17%、20%和23%的市场占有率统领了车载领域。尤其是其SiC产品,更是在近年来兴起的新能源车浪潮中备受好评。从罗姆看来,这主要得益于他们过去十多年来的积累。

罗姆表示,公司自2000年开始就投入到了SiC产品的开发中。在过去近20年的时间里,所生产的SiC晶圆也从2英寸逐渐发展到了可量产6英寸产品(SiC-SBD)。而公司的最大优势在于IDM生产体制,这主要归功于公司在2009年收购了德国SiCrystal公司来提供SiC材料。德国完成晶圆生产后,然后在日本的福冈、京都做芯片的封装和SiC模组。罗姆也决定在未来几年提供SiC的产能供应,满足日益增长的需求。

其实除了功率器件以外,罗姆在车载市场还有各种类型的通用产品,凭借高品质和稳定供应,罗姆的这些产品得到了厂商的高度认可。近期,他们更是带来了个高性能的智能高边开关。从这个产品我们可以一窥这家日本厂商在汽车类芯片上的“用心”。

在介绍这个产品之前,我们先要说一下汽车里面的一些用电场景。

ROHM半导体(深圳)有限公司技术中心经理苏勇锦先生告诉记者,无论是现在的传统汽车还是新能源汽车,其电动化程度都越来越高,这无疑会增加更多如ECU这样的用电装备。“例如说雨刮的控制、座椅的控制,都会用到很多电子系统。而每一个小小的系统都有一个ECU。现在随着电动化的发展,ECU的个数也是越来越多,这就要求我们需要在设计系统的时候,要保护ECU不受到如过压、过流或者过温等突发的情况”,苏勇锦举例说道。

而智能高边开关就是为了解决这个问题而研发的。从苏勇锦的介绍我们得知,在过往,这个问题有保险丝或者继电器两种解决方案,但这两种方案都存在各种各样的问题,但使用了智能高边开关之后,则能完美解决。

“所谓“智能高低边开关”,相当于在原有的晶体管的基础上,加入类似过流保护、过温保护和过电压保护等一些保护电路在里面。将其应用到系统中时,在碰到故障的时候,这个高可靠性的管子就能为电路提供保护。所以在最近的车载市场里,包括一些要求比较高的工控市场,这是开关拥有非常大的应用空间”,苏勇锦告诉记者。

他进一步指出,这个智能高低边开关是一个电子元器件,因此它能在设备需要保护的时候,自动关掉,但在给它一个信号后,这个开关又可以重新再开启。因此我们不需要再像以前用保险丝那样做一些器件的分化才能重新把系统协调起来。

“这是一个在高可靠性、低维护成本的产品”,苏勇锦强调。

而从罗姆方面的介绍得知,这个名为BV2Hx045EFU-C的开关拥有以下三个特点:

1. 业界首创的独立过电流保护功能,有助于构建高可靠性系统

普通的智能高边开关仅支持启动时的浪涌电流保护,启动之后的稳态电流则需要使用微控制器和过电流检测IC等进行过电流保护。此时,当检测到稳态电流的过电流时,会通过微控制器的使能信号来控制智能高边开关输出(ON/OFF),因此,在某些智能高边开关输出端的后段电路的电容器容值条件下,受启动时的浪涌电流影响,可能会导致反复进行过电流检测与复位的失控状态。

而“BV2Hx045EFU-C”则凭借其独有的过电流保护功能,可独立保护系统免受浪涌电流和稳态电流的过电流的影响,所以可持续稳定地驱动系统,有助于构建可靠性更高的系统。不仅如此,在发生过电流等异常时,还可将相应的错误信号发送到微控制器,有助于建立系统的“功能安全”。

2. 可保护各种系统的ECU

新产品可以通过变更外置电容器和电阻器的常数来自由调整浪涌电流的保护时间和稳态电流的异常电流设置值,因此可用于各种系统。

3. 可大幅减少部件数量

新产品可通过独有的过电流保护功能独立保护系统免受过电流影响。因此,与普通产品的解决方案相比,可减少部件多达7个,可缩减多达70%的安装面积。

“这个产品能够应用在引擎控制单元、变速箱控制单元、怠速停止控制单元、车灯、油压悬挂控制单元和防抱死制动系统等多个方面,非常适用于以上车载电装系统的ECU保护。另外,作为没有切换音的半导体开关,还可广泛使用于继电器(电路的切换)应用中”,罗姆方面强调。

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