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時(shí)尚汽車、消費(fèi)電子產(chǎn)品中竟然有它!

作者:王瑩 時(shí)間:2017-04-01 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  在“2017慕尼黑上海電子展”上,展位里的汽車、手機(jī)、可穿戴等概念與產(chǎn)品非常吸睛。但這和有何瓜葛?隨小編走一圈,可發(fā)現(xiàn)其中的奧秘!

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201704/346140.htm

  最炫的當(dāng)屬一個(gè)汽車駕駛演示臺(tái)。小編也有幸坐在其中體驗(yàn)一把。

  可見上面有很多屏,還有紅白小標(biāo)簽。這展示了汽車正在開發(fā)的眾多功能。

  開啟演示機(jī)后,最神奇的當(dāng)屬無后視鏡演示——將來汽車駕駛員將不用扭頭看反光鏡了,且反光鏡沒有盲區(qū)!左上側(cè)還有高分辨率音頻。請(qǐng)注意:下面有白色標(biāo)簽的代表了有相關(guān)的解決方案。

  手機(jī)就是車鑰匙,可以打開汽車。開鎖后,手機(jī)就放在手機(jī)架上,無線充電裝置為手機(jī)充電。其中ROHM有支持Qi無線供電標(biāo)準(zhǔn)的IC方案。

  虛擬儀表盤上的內(nèi)容更豐富。另外,左上側(cè)的開關(guān)是觸控開關(guān),采用了ROHM汽車級(jí)的靜電觸摸控制器。左側(cè)還有ADB(自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈)系統(tǒng)和序列式轉(zhuǎn)向燈。有趣的是儀表盤下面的駕駛員監(jiān)控功能,ROHM提供有脈搏傳感器,例如新手有些緊張,心跳加速,汽車可以及時(shí)提醒新手。另外,自動(dòng)傾斜轉(zhuǎn)向功能中有ROHM的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC。

  接下來,ROHM人員詳細(xì)解讀其產(chǎn)品的玄妙之處。

 一體化SiC-MOSFET

  ROHM的王牌產(chǎn)品當(dāng)屬一體化SiC-MOSFET,其內(nèi)置AC/DC 轉(zhuǎn)換器控制器。用于汽車等高壓、高可靠性場(chǎng)合。

  最新的SiC-MOSFET做到耐壓800V,“當(dāng)時(shí)在日本發(fā)表時(shí),曾引起了業(yè)界轟動(dòng)。”講解員說。因?yàn)檫^去的Si產(chǎn)品的耐壓是500V,通常需要兩個(gè)串聯(lián)的方法實(shí)現(xiàn),但二個(gè)Si MOS管會(huì)錯(cuò)時(shí)打開,這會(huì)有隱患——某一時(shí)間可能某個(gè)MOS管承受著高電壓。

  ROHM單顆是1700V/4A SiC-MOSFET,電阻是原有Si 1500V的1/10,而且不需要外加散熱片,外部電路結(jié)構(gòu)也更簡(jiǎn)單。

  該產(chǎn)品適用于逆變器、伺服和其他工業(yè)設(shè)備電源。尤其是汽車和工業(yè)類產(chǎn)品。這是因?yàn)楝F(xiàn)在電源的功率密度再不斷加大,例如光伏和風(fēng)電的電壓在往上走,純電動(dòng)巴士的總線電壓達(dá)700V,再加上MOS管總共需要1200V電壓,普通Si MOS成本高、效率低。而ROHM新產(chǎn)品的效率更高。

  為何現(xiàn)在這些產(chǎn)品不斷往高壓走?因?yàn)楦邏阂馕吨娏餍?。小編理解,因?yàn)镻=UI,在輸出功率相同的情況下,電壓U越高,電流I就越小)。又由于P=I2R,因此導(dǎo)通損耗隨著電流I的減小而指數(shù)級(jí)地降低。因此現(xiàn)在一些高壓變電站已出現(xiàn)幾千兆伏的電壓。

  為何SiC還要配MOSFET?由于二極管有節(jié)點(diǎn)壓,電流大了會(huì)需要散熱。用MOS管代替二極管,正向?qū)〞r(shí),MOS管工作導(dǎo)通電阻更低,節(jié)電壓更低。

  那么,SiC的價(jià)格是否也像其性能一樣“高高在上”?答案是否定的。實(shí)際上,現(xiàn)在SiC的成本下降很快,只有普通Si的三四倍。而兩年前是Si的20倍!

  在SiC應(yīng)用中,汽車發(fā)展最快,因汽車需要安規(guī)認(rèn)證,產(chǎn)品性能是第一保證,然后才是價(jià)格。相比之下,風(fēng)能、光伏領(lǐng)域用量不太大,因其成本壓縮得很厲害,客戶不太愿意考慮增加成本的方案。

  談到相比SiC競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì),ROHM是一條龍生產(chǎn)線風(fēng)格,從晶圓材料開始就是自家產(chǎn)品,而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手沒有SiC晶圓/襯底等材料,需要外購,因此從材料開始,ROHM有可控成本和質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)。

  請(qǐng)注意這輛一級(jí)方程式賽車,就采用了ROHM 的SiC,用于逆變器的小型化和輕量化,新的SiC-SBD逆變器使效率提升了1.7%,重量減少了2kg,體積減少了30%。

  為何這部分要單獨(dú)提出來介紹,這是否是一個(gè)噱頭?小編認(rèn)為,重量減少對(duì)汽車和賽車實(shí)際上很重要。筆者過去聽說大眾汽車公司的工程師要精確到每1克的重量。小編再多說一下,根據(jù)牛頓第二定律,F(xiàn)=ma,質(zhì)量m與加速度a成反比。因此哪怕一點(diǎn)點(diǎn)重量的改變,可能對(duì)賽車的勝負(fù)是攸關(guān)的。

  無線充電:一旦市場(chǎng)起來,上量會(huì)很快

  ROHM的中功率無線供電接受/發(fā)送用控制IC是世界首家獲得WPC中功率Qi認(rèn)證的產(chǎn)品。BD57020MWV(Tx)和BD57015GWL(Rx)均為15W。而且目前業(yè)界中功率可認(rèn)證的最大就是15W,但現(xiàn)在中功率范圍更廣,30~200W的規(guī)范正在定義。

  ROHM的優(yōu)勢(shì)是覆蓋了從3W ~15W的無線充電方案,可用于智能手機(jī)、平板電腦等所有移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)工具等。

  ROHM目前的方案有I2C接口,需要外面的MCU配合。但今年第3季度將出爐新一代產(chǎn)品——BD57016,的封裝更大。MOS管的導(dǎo)通電阻(Rdson)更低,使得芯片傳輸轉(zhuǎn)換時(shí)效率提高,因此發(fā)熱減少,充電時(shí),BD57016比BD57015溫度平均下降約5℃左右,這樣手機(jī)充電不會(huì)很燙。

  實(shí)際上,無線充電應(yīng)用也許正箭在弦上。例如,蘋果近期也加入了WPC,外界猜測(cè)下一代的iPhone 8會(huì)支持無線充電。據(jù)ROHM工作人員介紹,近期前來咨詢其無線充電方案的中國客戶較多。“中國客戶有個(gè)特點(diǎn),一旦想用,用起來會(huì)很快?!睘榇?,ROHM早已準(zhǔn)備好。

  USB Type-C供電已有七八種方案

  USB Type-C和PD(供電)控制器IC方面,支持USB Power Delivery標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)最大100W的供受電。此方案已推出兩年了,目前有七八種方案,通過采用不同的固件,可靈活更換方案。

  AC適配器方面,國內(nèi)已有客戶在用ROHM的二合一芯片。

  ROHM方案的特點(diǎn)是用起來很快,可以配合其他充電器,做大一統(tǒng)的解決方案。

  手機(jī)里的ROHM元素

  接下來看到幾款國民手機(jī),OPPO、vivo、小米、華為,里面原來用了ROHM的電源和傳感器芯片。

  傳感器套件及脈搏傳感器

  傳感器主要來自于ROHM的子公司——Kionix(奇思)。該公司的產(chǎn)品主要用于手機(jī)、可穿戴產(chǎn)品與便攜式產(chǎn)品。

  傳感器套件(上圖右)去年夏天上市,上面有8種傳感器,包括加速度、氣壓、地磁、接近照度、彩色、霍爾、溫度、紫外傳感器。關(guān)于每種傳感器的應(yīng)用,可以從官網(wǎng)下載相應(yīng)的軟件。

  明星產(chǎn)品還有6軸傳感器(加速度傳感器+陀螺儀傳感器),堪稱業(yè)界功耗最低(上圖左)。還有三合一傳感器(亮度、接近度等光學(xué)傳感器)。

  最為矚目的是今年2月剛剛發(fā)布的檢測(cè)心跳的脈搏傳感器——BH1790GLC也來到了現(xiàn)場(chǎng),適合手環(huán)和手表。小編猜想,也適合剛才汽車模擬臺(tái)里的駕駛員脈搏監(jiān)測(cè)裝置。

  其特點(diǎn)有三:1最小級(jí)別的低功耗,即使在LED亮度較低的條件下,也可準(zhǔn)確感知脈搏,功耗比以往產(chǎn)品降低約74%。2.通過紅外線去除特性,實(shí)現(xiàn)高精度檢測(cè),該芯片采用非常適合脈搏檢測(cè)的符合綠色光波長(zhǎng)的光電二極管,同時(shí)感光部采用綠色光的濾光片和紅外截止濾光片相結(jié)合的脈搏傳感器專有的濾光片結(jié)構(gòu)。因此,不僅實(shí)現(xiàn)了高精度,而且將紅外線的影響降低到以往產(chǎn)品的1/10以下。3. 面積減少30%。

  觀感

  ROHM展位上產(chǎn)品很多,在此只能蜻蜓點(diǎn)水。值得說明的是,別看這些產(chǎn)品小,看似不起眼,其實(shí)每個(gè)產(chǎn)品背后都有一個(gè)故事,其應(yīng)用都是一個(gè)小宇宙。



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