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TI通过高度精确的监控和保护提升混合动力和电动汽车的系统可靠性

2019-05-14 14:13:56   来源:单片机与嵌入式系统应用   浏览: 141 次

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  自从有汽车以来,无论是传统的内燃机,还是新的汽车系统,都一直致力于两个方向的发展:一是使汽车更有效率、更节能,这个节能包括传统的汽油、燃油节能,以及后面的电力系统;二是减少排放,现在全球汽车市场越来越往电气化,包括往可替代的新能源汽车上发展。凭借35年来对汽车行业以及行业演进技术的理解,TI公司在做好器件供应商的本职工作以外,将更多的精力放在致力于作为方案的供应商,打造基于TI的半导体集成电路的系统级解决方案。

  凭借35年的积淀,TI在汽车市场遍地开花

  1.最传统的被动安全系统

  最传统的被动安全系统就是指最传统的ABS系统和安全气囊系统,TI在这方面拥有非常大的市场份额,随着汽车电子化不断演进,整个电子化为汽车做到了所谓“新三化”功能,汽车会更加智能,更加有效率,更加安全,当然,也会更加绿色。

  2.先进的驾驶辅助系统

  TI在驾驶辅助系统(ADAS)上,除了现在配装率越来越高的自动泊车、盲点检测功能以外,TI还致力于在无人驾驶Leve4以及更高技术的研发和储备。TI针对这一应用推出了很多的产品,比如77G毫米波雷达,汽车处理级芯片可以推动整个ADAS应用不断地演进。

  3.汽车电子和照明

  LED方面,TI有很多方案,比如自适应的LED灯。 照明方面,TI自己的投影技术可以应用到汽车照明,包括前灯、车内的娱乐系统。凭借这项独创而且独有的技术,TI可以提供整个汽车业内唯一的100万像素的前灯方案,带来很多不同的体验,投射非常多的交通标志和图形。

  4.信息娱乐系统和集群信息交换系统

  TI DLP抬头显示具有非常强大的功能,既能够与娱乐、导航相结合,也可以把左转和右转箭头直接投射在前窗上实际路面的标志上,从而减少很多主观的判断,大幅提升整个驾乘体验和驾驶安全性。

  5.新能源汽车和动力汽车

  在这个领域上,TI做了很多的创新和布局。正如德州仪器中国区汽车业务部总经理张磊所言:TI想达到的最终目标是,使得整个新能源汽车变得更加有效率,更加节能,更加安全!

德州仪器中国区汽车业务部总经理张磊

  缩短上市周期,实现更准确的电池监控

  德州仪器新型电池管理系统(BMS)参考设计——可扩展至6串~96串的电池监控电路,采用先进的BQ79606A-Q1精密电池监控器和均衡器。工程师可使用参考设计快速将其汽车设计推向市场。该设计以菊花链配置实现电池监控,从而为3串~378串、12 V~1.5 kV锂离子电池组创建高度准确和可靠的系统设计。

  高度集成的BQ79606A-Q1 可精确监控温度和电压水平,有助于最大限度地延长电池使用寿命和上路时间。此外,BQ79606A-Q1电池监控器具有安全状态通信功能,可帮助系统设计人员满足汽车安全完整性等级D(ASIL-D)的要求。这是ISO 26262道路车辆标准定义的最高功能安全目标。

  牵引逆变器系统实现可靠热管理

  由于多达数十千瓦功率流过电动汽车的牵引逆变器和电池,高温可能会损坏昂贵且敏感的动力总成元件。卓越的系统热管理对于提升车辆性能以及保障驾驶员和乘客安全至关重要。

  为保护动力总成系统,如48 V起动发电机,免于过热,TI推出了TMP235-Q1 精密模拟输出温度传感器。这款低功耗、低静态电流(9 μA)器件具有高精度(在-40~150 °C的整个工作温度范围内具有±0.5 °C的典型值和±2.5 °C的最大精度),有助于牵引逆变器系统对温度波动做出反应,并采用适当的热管理技术。

  先进的保护功能不会影响牵引逆变器系统空间

  TMP235-Q1温度传感器件与TI最近发布的 UCC21710-Q1 和 UCC21732-Q1 栅极驱动器相结合,能够帮助设计人员创建更小、更高效的牵引逆变器设计。这些器件是首款集成了IGBT和碳化硅场效应管传感功能的隔离式栅极驱动器,可在高达1.5 kVRMS的应用中实现更高的系统可靠性,并具有超出12.8 kV的隔离浪涌保护功能(规定的隔离电压为5.7 kV)。这些器件还提供快速检测时间,以防止过流事件,同时确保系统安全关机。

  为直接从汽车的12V电池为新的栅极驱动器供电,TI发布了一种新型参考设计,展示了三类用于牵引逆变器功率级的IGBT/SiC偏置电源选项。该设计包括反极性保护、电瞬态钳位以及过压和欠压保护电路。紧凑的设计包括新型LM5180-Q1。这是一款100 V、1 A同步降压转换器,具有极低的10 μA典型待机静态电流。


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