模拟功率器件不断演进,自动驾驶汽车已经驶向未来

2018-11-01 10:23:10 来源:EEFOCUS
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大型展会往往是创意尖端产品争相亮相的舞台,近期在日本举办的“CEATEC JAPAN 2018”上,罗姆不仅带来了融合“电路设计”、“布局”、“工艺”三大核心技术的模拟产品,还带来了基于这些元器件而设计的非常有创意的酷炫产品,让参观者眼前一亮。

 

当看到一只彩色的纸鹤偏偏飞起,围绕展台飞了几圈后又安然回落时,现场观众发出一片喝彩。是什么技术让一只纸鹤可以高精准模仿真鹤自由飞行,而且持续时间可以达到一分钟之多?现场的工程师介绍,早稻田大学的学生从ORIZURU获得灵感制作出一款新型飞行器“Wi-Fly”,擅长水平飞行和垂直起降。该飞行器采用了基于罗姆集团产品超轻量微控制器开发板,通讯技术采用ub-1GHz标准,内置了尺寸很小的电池,在飞行时基本看不到开发板和电池。

 


基于罗姆电子元器件的彩色纸鹤


基于罗姆集团电子元器件的飞行器

 

蜻蜓模式的飞行器同样采用了基于罗姆集团产品的超轻量微控制器开发板,飞行方式和纸鹤不同,可以完成更高难度的动作。

 

融合电气化、自动化、连接性,这就是未来电动汽车的样子
未来汽车会是什么样子?自动化、电气化、联网化,下图这个汽车驾驶室模型就具备这三大特征,笔者也对未来汽车进行了“试驾”。车主可以通过指纹打开车门,进去以后系统会自动识别车主的个人特征,比如身高、体重等,随后座椅便自动调整到适合车主驾驶的位置,当车主启动系统后,自动驾驶模式开启,直到到达目的地,在理想状态下不需要人工操作。汽车的前大灯搭载了罗姆的LED驱动IC,可以感应到对面的来车的灯照,从而自动关闭对应的远光灯,从而确保双方的行车安全。

 


配备罗姆电子元器件的电动汽车驾驶室模型

 


车内中控台

 

在中控台上贴有红色标签的部位均采用了罗姆的产品。该电动汽车驾驶室模型中涉及罗姆的充电IC、电机驱动IC、静电开关IC,汽车娱乐IC、空滤堵塞灯控制驱动IC、矩阵LED控制IC、LED驱动IC等,大约十几种电子元器件。

 


面向高清液晶面板导入功能安全的车载芯片组

 

汽车中控面板正在从仪表盘转向液晶显示,上图的模块由可以驱动业界最高级别的HD/FHD级别高清液晶面板的栅极驱动器、源极驱动器、时序控制器(T-CON),以及使这些器件达到最佳运行状态的电源管理IC(PMIC)和伽玛校正IC构成。通过这些IC之间随时共享信息,于世界首次在液晶面板用的元器件内成功导入功能安全。如上图所示,一旦发生故障,液晶显示屏不是处于黑屏状态,而是继续显示汽车各个部位的状态,让车主避免慌乱。

 

SiC产品全线亮相
SiC功率元器件已经全面进入普及期,罗姆一直关注SiC的发展并开发了丰富的SiC产品,在2010年就实现了SiCBD的量产,后来又开发了SiC MOSFETs和全SiC功率模块,其中成型技术比较突出,传统的Si技术不能感知高电压大电路,而且散热较差,通过新的成型技术,SiC可以感知高电压大电流,散热也比较好。SiC不仅可以用于车载,还可以用于家电和工业设备中,在本次展会上罗姆带来了其全线产品。

 

全线SiC产品阵容

 


SiC应用案例_Formula E

 

罗姆赞助了全电力驱动的汽车赛事Formula E,其中第4赛季提供了晶体管与二极管的“全SiC”功率模块,与未搭载SiC的第2赛季的逆变器相比,体积缩小43%,重量减少6kg。

 


SiC应用案例_EV用便携式充电器

 

高精度的模拟器件让我们的生活环境更智能、安全
除了SiC技术,模拟技术也是罗姆的强项,笔者在现场也看到罗姆带来的一系列的模拟器件和模块,包括高抗噪性能的运算放大器系列、静电控制IC、地震监测传感器模块等。

 

低噪声CMOS运算放大器LMR1802G-LB

 

上图的示例利用超声波测量尺寸,该产品的特点是精度更高,比一般测量稳定。经过演示发现,左侧采用LMR1802G-LB器件的测量波形更加稳定,一般反射波如果很小,不容易和噪声区分,罗姆的器件当反射波很小的时候也能确认波形,因此测量稳定准确。

 


静电开关控制IC

 

在使用电磁炉时,如果水溢出后面板可能认为是某种操作,因此引起误操作,而罗姆的静电开关控制IC内置了一个算法,具有高感应度、抗噪音的特性,采用后电磁炉可以避免因为水溢出而产生的误操作。因为静电开关不容易坏,寿命较长,可用于工业设备的开关上,同时还适用于电磁炉、电饭煲、空调等产品。

 


地震监测传感器模块

 

日本是一个地震多发的国家,因此罗姆设计了一款地震监测传感器模块,主要用到的是罗姆的地震感知模块,难点在于如何区分地震的震动和生活中的普通震动,一般震动是敲打、东西掉落,但是地震的震动有规律,会持续几十秒等特征,该模块会检测周围的震动,通过加速度和算法组合感知地震震度,当出现地震震动规律的震动时就会发出警报,从而让人们进行逃离,避免危险。该传感器未来会和MCU集成到一起。

 

通过创意大赛,鼓励开发者做出更多新奇产品
全球最有创意的群体就是创客,如果对给予鼓励和支持,他们会做出非常有意思的作品,罗姆也举办了自己的创意大赛,今年已经进行到了第三届,在本次展会上,罗姆也展出了优秀的获奖作品,他们起名为罗姆“游乐场”,这些作品不仅让人眼前一亮,而且确实有趣。

 


乐队演奏系统,搭载了罗姆的MCU、传感器、静电开关控制IC

 


自动调色仪

 

该调色仪采用了罗姆的颜色传感器,将仪器放在纸上就可以检测出纸张的颜色,仪器上的小灯会显示纸的颜色,然后设备通过多种颜料自动调配成和仪器所采集到的相同颜色,准确度远远高于人工调色。

 


家庭防盗系统

 

该系统采用了罗姆的位置传感器,可以监测房门和窗户的开关状态。屋内和屋外各放置一个模块,当房门和窗户出现意外打开时,比如主人在上班时间窗户或者门被打开了,该系统就会发布警报,让主人知道家里可能被盗了。

 

只看技术参数,电子元器件似乎很枯燥,但是如果从应用角度来看,是它们驱动了产品创新,而且是科技创新的基础,随着电子元器件的不断演进,会有更多有趣、高端的应用走进我们的生活。

 

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作者简介
郭云云
郭云云

与非网北京站编辑,网名:咖啡不解困。混迹在电子社区,混迹在电子产业圈,虽不如工程师懂技术但也算半个电子人,喜欢听别人讲故事,喜欢思考电子圈的是是非非,更喜欢发表自己的“正理邪说”,时刻保持对所见所得的思考。

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