汽車控制單元和分立電子元件的重要性
Vishay是汽車市場用LED技術的世界領先者。除了PLCC-2表面安裝封裝類型外,Vishay 還開發了PLCC-3,它通過增加金屬接觸面積改進了散熱性能。還有超小型封裝類型含MiniLED(尺寸接近PLCC-2的50%)、ChipLED(0603封裝)供有空間約束的設計使用。
節省空間的另一種方式是單一封裝提供具有多種顏色的LED。VISHAY的 PLCC-4允許把兩種或三種顏色的管芯置于單一封裝內以取得顏色靈活性。節能是LED要解決的另一個重要問題,于是低電流、高亮度LED成為夜晚環境下和停車照明時的一種極好的選擇,這種時候需要在發動機關閉情況下,經常性地由車輛電池來供電。對于通孔設計,還提供3MM、5MM以及集成電阻器(由用戶定義)LED。最為重要的是VISHAY能夠與客戶一起工作來提供顏色、波長和亮度的最佳解決方案。
除了儀表組中顯見的元件外,構成一個完整的解決方案還需要一定數量的附加無源與半導體元件,VISHAY為用戶提供寬范圍的元件選擇。對于驅動LED,VISHAY擁有各種封裝、尺寸,以及技術如厚膜、薄膜與線繞等大范圍的電阻器可供選擇。如果可以,電阻陣列可用來代替多個電阻器,以節省板空間和降低占位成本。
Figure 1: Relative board space savings with resistor arrays. Basic resistor array diagram.
圖1 采用電阻陣列帶來的板空間節省。基本的電阻陣列框圖
在許多情況下,儀表組直接與車輛的電池連接,要求具有車輛甩負載保護(ISO 7637-2, 測試脈沖 5)和反向極性保護。VISHAY的專利PAR? 汽車TVS專為處理汽車環境中的甩負載脈沖而設計。對于反向極性保護,VISHAY提供有功率二極管。如果選擇使用一種功率MOSFET方案作為替代,那么VISHAY SILICONIX是P頻道MOSFET研發的領先技術可供參考。
一個挑戰性的任務——支持現代傳動系統
高效發動機管理系統需要監控排廢(氣體循環)系統內和周圍的傳感器的多種信號:λ傳感器、NOx傳感器、溫度傳感器以及空氣量傳感器。它們能夠幫助降低發動機的有害排放。燃噴油量需要由現代的噴油器(壓電噴油器)與點火系統(激光點火)來減低和得到更好地控制。這將降低柴油或Otto發動機(四沖程往復點燃式發動機)近15%-20%的排放,并將增加發動機效率約7%。
噴油閥驅動器、發動機控制單元、反向極性保護、升壓轉換器以及溫度傳感器是這種任務的主要功能單元。現代發動機管理還包括在最佳工作溫度下運行發動機。傳統水泵的能耗是1.5 kW,通過使用新款僅重2 kg的水泵能耗可以降低到0.2 kW,這樣在每個起動階段發動機效率可以降低燃油消耗約0.5升。Vishay提供ChipFET? MOSFET、電流檢測電阻器、高溫NTC傳感器,以及其它發動機控制元件。
共軌壓電直列式噴油器對于降低排放、降低燃油消耗以及發動機降噪都十分重要。但高效和(超)快速控制電子裝備需要高的電壓。壓電致動器要求250 V的快速切換。最適于這一要求的是Vishay的30V TrenchFET?技術,以及Vishay IHLP 功率傳感器,它用于升壓轉換器。
和噴油控制幾乎同等重要的是質量流量與節氣閥控制,Vishay提供運動傳感器和NTC/PTC溫度傳感器用于這些應用。一體式的起動器—發生器和混合傳動將在未來得到應用,以使汽車更加高效和降低排放。在全混合汽車中,電機提供基本的傳動,排放大為降低。如果駕駛員要求更多功率,內燃機會切換使用以支持其需求并載入電池。這將大大降低燃油消耗,尤其是在停停走走的交通路況時。
為控制和驅動這種技術,電子電路就需要高電壓、高溫度和耐受脈沖元件——如功率MOSFET、膜電容器、電流檢測電阻器、瞬間電壓抑制二極管,功率肖特基二極管,以及混合陶瓷安裝的金端接高功率電感器。用于諸如兩模式和適度混合汽車上的新技術將額外改善燃油消耗15%。42V板網絡(42-V board nets )是擴展的功率要求和混合技術的答案。它們將進一步降低線纜和連接器的重要,改進功率的效用性,并使汽車設計工程師能夠使用X-by-wire技術,將更多的舒適和安全性電子裝備置于車輛中。在通常的轉向系統中,駕駛員會感覺到任何阻止車輪轉向的阻力。但是,X-by-wire系統所具備的不同的操控特性需要使用新的分立傳感器技術如用于軸向轉矩的光角度傳感器、應力傳感器,用于電機的高電流傳感器和快速開關器件,以及制動器,以為電子系統和駕駛員提供回饋。
過去幾十年的發展業已證明,復雜電子裝備在汽車中的使用是呈指數式增長的。盡管車輛中微控制器能力增加,數據總線系統復雜化,但分立電子元件是需要用來提供增強的傳感器功能性和執行由控制器發出的命令的。分立元件必須勝任在苛刻環境中工作,必須處理增加的功率,必須更快更動態地響應微控制器邏輯。傳感器技術、數據記錄、信號條件、能量存儲能力、EMI過濾、高功率整流、開關和傳輸,以及敏感性微電路的保護等仍需要采用分立電子元件,其重要性無可取代。(end)














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