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汽车系统芯片ADI:解读汽车电子新技术

日前,针对汽车电子在主动安全及电动车等方面,EEWORLD采访了ADI大中华区汽车电子商务经理李防震,详细介绍了ADI针对热门技术所推出的新产品以及ADI是如何保证汽车电子的质量和供货周期的,以下是采访实录。

EEWORLD:ADI如何理解半导体厂商在汽车电子安全驾驶上所起到的作用?

李防震:2000年,美国国会通过了强化交通工具召回责任和文件法案(Transportation Recall Enhancement Accountability and Documentation,TREAD),强制汽车制造商采用新的安全技术并提醒政府关注可能发生的危险。

在中国,经过几年的快速发展,消费者从最初对汽车的基本代步功能需求已经逐渐转向对安全等更高层次的需求。越来越多的汽车制造商正在转向电子、高科技解决方案以求解决安全问题,高需求也使得汽车安全系统越来越向智能化的方向发展。对于半导体厂商来说,首先要提供质量可靠的芯片,这样模块供应商的原材料才有保证,生产出的模块质量才稳定。

ABI公司的报告显示,汽车半导体部件的平均数量正呈指数增长,一系列安全、先进的引擎和底盘控制电子技术以及汽车安全产品在未来的几年里都会被采用到新车型上。所有的这些,都会对半导体厂商在不良率的控制,稳定性的提高等等的要求会越来越高。

EEWORLD:目前主动安全越来越受到重视,在被动安全尤其是气囊上大有作为的ADI,那么现在ADI又是如何发挥在主动安全上的作用?

李:如今,汽车电子在主动安全的技术越来越多的被人们关注,现在研究比较多的就是高级驾驶辅助系统(ADAS)。这一系统的核心,是通过视频或者雷达技术检测车子行驶状态以及周围的环境信息,经DSP处理,然后采取相应的措施。有的只是警报驾驶员,有的则采取一些干预驾驶的措施如刹车等。由于主动安全的核心是信号的采集和处理,所以这对半导体厂商在模拟技术、高频技术以及数字处理方面有很高的要求。

在主动安全部分,如高级辅助驾驶系统也越来越多被消费者关注。我们提供了以视觉、雷达为技术基础的智能辅助驾驶,以实现车道偏离的报警、障碍物检测、交通信号识别等等,在这一系统中我们的DSP(BF561)、视频编解码、ADC/DAC/RF等芯片被广泛应用。随着汽车设计不断复杂,且对安全系统要求不断提高,客户对辅助驾驶系统的开发需求不只是芯片技术层次,应用和系统软件层次的资源与支持也是必不可少的。

针对这一应用,对软件的依赖程度比较高,大部分中国的客户研发实力比较弱,ADI在印度有专门的软件团队,做底层的算法的开发,多年来在汽车领域发展了大量优秀的第三方合作伙伴,可以与ADI一起为客户提供完备的系统支持与服务。

ADI今年推出高集成度的AD8283汽车雷达AFE(模拟前端)IC包含接收路径信号调理和数据采集电路,使终端系统可实现自适应巡航控制、盲点检测以及其它基于雷达的检测和预防应用。六通道AD8283通过AEC-Q100认证,可在-40C至105C汽车应用温度范围内工作。

该新款器件让雷达系统可以接收更多数量的发射信号并进行解码,以进行目标识别和分类。这使得定位时间更加充裕,从而改善雷达解析目标近似尺寸的能力。

EEWORLD:汽车电子类似于工控电子,需要特别强调产品的良率,供货周期以及可靠性等方面,这几点,ADI如何保证?

李:随着汽车的普及率越来越高,消费者的安全意识会越来越强,对于半导体厂商来说,首先要提供质量可靠的芯片,这样模块供应商的原材料才有保证,生产出的模块质量才稳定。谈到汽车级芯片,很多人可能可能局限在温度这一参数,其实,这只是芯片最后表现出来的一个特性,为了保证芯片能够达到汽车级别,首先,它在设计阶段,都有严格的流程,如要严格遵循DFMEA、AEC-Q003流程,其次,Fab流程、探针测试也和其它应用的芯片不同,再次,封装和测试也遵循相应的标准,如AEC-Q002和AEC-Q100.而且对生产的工厂也有要求,如要通过TS16949等等一系列标准,只有这样设计生产出的产品良率才能保证。

谈到供货周期,这是我们ADI的优势之一,因为汽车行业的起伏不会像其它行业那么大,只要公司的预测以及客户的订单管理的好的话,我们会做相应的库存,当然公司的运营成本会提高,在半导体行业中我们公司的现金流是在前列,这也是为什么我们公司有这样的实力做相应的库存,同时,和我们合作的代理商也都是一线的代理商,代理商也会做相应的备货,所有的这些决定了我们的供货周期是一流的,我们产品现在是60%可以在4周以内交付,90%可以在8周以内交付。

EEWORLD:此外,电动汽车是目前最火但也比较遥远的问题,ADI目前的进展如何?主要应用在哪些方面?解决了电动汽车的哪些问题?

李:新能源汽车的主要难点在于电池管理和电机控制系统。电池技术是新能源汽车的重要驱动力,亟待降低成本,保证使用安全。同时国家相应配套的基础设施如充电站要尽快普及;国家还应该要出台相应的政策法规鼓励和规范这个正在发展中的行业,以方便以后大规模的批量生产。

针对两个技术难点ADI推出了锂电池监控和保护系统产品,该系统集成锂电池安全监控器,可以帮助用户实现故障安全电路,并为之构建安全环境的安全监控器件。这款全新的监控器为设计师提供了他们开发完整电池监控和保护系统前端所需的最终解决方案。AD7280/8280为集成式解决方案,可监控六个电池单元的电压和温度输入。该器件由电池组供电,可以针对过压、过温或欠压这三种状况中的任何一种提供共享式或单独式报警,这两颗芯片符合AEC-Q100和EMI标准,适用于汽车应用;工作温度范围为-40至+105℃。

在锂电池管理系统中,ADI的iCoupler数字隔离器也被很多的车厂和模块供应商认可,如三菱汽车公司已经宣布会在下一代“i-MiEV”全电动汽车的锂离子电池供电系统采用此类产品。ADI的ADuM1402W和ADuM1201WiCoupler数字隔离器能够用来实现跨越高电压锂离子电池系统和标准汽车电子系统之间的安全隔离阻障传送数据。iCoupler隔离器还能满足其他要求,例如小尺寸、低功耗和延长电池寿命,从而为汽车提供更长巡航距离和更长使用寿命。

在电机控制系统中,我们的DSP(BF50X)系列产品和旋变(AD2S120X)是专门为这个应用而设计。


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