ROHM带来车载电源IC和SiC的技术革新
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近几年,家庭购置家用车越来越多的会选择电动汽车,这其中固然有国家的支持和补贴政策的因素,更重要的是,电动汽车本身也有几个优点足以打动消费者的心:首先是环保,电动汽车的百公里耗电量为15-20kwh,算上发电厂和电动机的损耗之后,百公里的能耗约为7公斤标准煤。传统汽车按百公里耗油量10L计,能耗约为10公斤标准煤。并且在城市的拥堵环境里,电动汽车的节能优势会进一步放大。电动机在运行中的噪音和振动水平都要远远小于传统内燃机,还有电动车的提速更快。
在这个发展大浪潮下,我们能看到整车厂商在不断推出新型号的电动汽车之外,这背后的元器件厂商也在为电动汽车的革新做改变和努力。
ROHM的车载战略改变
以全球知名的半导体制造商ROHM为例,10多年前,ROHM在车载方面的销售占比在11%左右,到了2017年,车载方面的销售占比攀升至32%,新的战略目标是2020年车载·工业设备比例能够达到50%,其中车载占35%。
在9月13日的电动汽车媒体会上,ROHM集团的车载战略部课长坂井善治跟21ic提到,在汽车方面,ROHM主要关注车载信息娱乐、ADAS、车身控制模块和面向xEV的动力传动这四个领域的发展。在这四个领域,ROHM均有产品布局何规划,如在车载信息娱乐方面,ROHM可以提供支持功能安全的芯片组,目前全世界只有ROHM能够提供此类芯片组;ROHM还通过与SoC制造商合作开发PMIC等。针对ADAS,ROHM增加了声呐用信号处理IC、照相机用电源IC、毫米波雷达用电源IC、传感器用MOSFET等。针对车身控制模块,ROHM推出了多功能LED控制器IC+IPD,车内通信等。对于xEV的动力传动,ROHM具有世界最高性能的电源解决方案,同时车载充电器、DC/DC转化器、主变换器等产品,目前都已经同时和几家车辆制造商合作。
ROHM的车载产品都有哪些?
汽车市场正以“环境”“安全”“舒适”为关键词发生着巨大的变化,要适应着三个关键词趋势的变化,就得需要高效率功率元器件、小型·高可靠性元器件、支持功能安全的元器件。作为全球知名的半导体制造商,ROHM的技术一直走在行业的尖端,并推动着行业的发展。
就在不久前,针对轻度混合动力汽车作为搭载48V电源系统,ROHM开发出搭载独有超高速脉冲控制技术“Nano Pulse Control”的可始终对应2MHz工作的业界最高降压比(输入60V:输出2.5V=24:1)电源IC“BD9V100MUF-C”。只要将该产品搭载到48V电源系统,即可仅以“1枚电源IC”实现从电源系统到ECU的电压转换,使电源系统尺寸减半,有助于系统的简化、乃至轻度混合动力汽车的发展与进步。具体介绍,请前往21ic的报道文章双芯变单芯,罗姆电源IC的“一小步”是48V车载电源发展的一大步
广泛的车载应用使得碳化硅和栅极驱动器成为电动汽车和混动汽车大功率电路的解决方法。碳化硅供应商ROHM,能够同时实现硅锭生产、晶圆工艺到最终组装的一体化流程。ROHM半导体(上海)有限公司设计中心高级经理水原德健跟21ic记者介绍了ROHM公司的SiC期间批量生产历史:2010年4月,SiC-SBD批量生产,2012年,Sic-DMOS批量生产;2012年3月,全SiC Trend-MOS批量生产。他说到,碳化硅功率元器件(MOSFET)与Si-IGBT相比,具有高效率、工作频率高、工作温度高、更小的系统解决方案等优势。
ROHM在全球率先实现作为节能和小型轻量化(燃油经济性改善、环保对策)的王牌而备受瞩目的SiC-MOSFET和全SiC功率模块的量产,一直引领着电动汽车功率元器件市场的发展。同时,利用独有的工艺技术和模拟设计技术开发而成的绝缘栅极驱动器,是用来最大限度地发挥SiC元器件性能所不可或缺的存在。不仅如此,加上分流电阻等的SiC功率解决方案,不仅可实现逆变器等电动汽车动力传动系统的节能和小型轻量化,甚至还可实现系统优化。
在最近的电动汽车开发中,开始越来越多地使用可根据车载电子部件中所搭载的各元器件性能来设计汽车性能的仿真工具。根据提供这些工具的欧洲大型供应商的估算数据,仅将逆变器用的IGBT替换为ROHM的SiC元器件,即可显著延长电动汽车的续航里程,或可探讨减少电池容量。业界对ROHM SiC元器件的期待日益高涨。