我國汽車電子業現狀及部分新技術探悉

　　部分降低碳排放的方案

　　ADI鋰電池監控和保護系統

　　電池監控和保護系統推動混合動力汽車能源存儲應用的發展，降低二氧化碳排放。ADI的鋰電池監控和保護系統集成了電壓、電流以及溫度測量、信號隔離以及安全監控等在內的所有必需元器件，可滿足鋰電池制造商和電源系統設計師的各種需求。隨著面向汽車領域的能源儲存應用如混合動力汽車的發展，鋰電池的應用日益普遍。

　　去年，ADI的 iCoupler數字隔離器已被三菱汽車采用，開發用于下一代“i-MiEV”全電動汽車的安全可靠和高效的鋰離子電池供電系統。三菱汽車公司將這種汽車稱為不會排放二氧化碳的終極生態汽車。i-MiEV 電動汽車完全采用電力能源，在充滿電的情況下行駛距離為160公里，并提供三相充電系統，司機可以在家里用100V或 200V電壓給電池充電，也可以在外面的快充站進行充電。

　　此外，ADI推出用于12V鉛酸電池的第三代智能電池監測系統(ADuC703X)，目前其市場份額超過95%，該系統采用高性能ARM內核，用于蓄電池電壓、電流以及溫度的測量被廣泛用于汽車的起停系統，這一系統差不多可以降低發動機8%左右的油耗，并降低CO2的排放。

　　凌力爾特高壓電池監視器 IC

　　凌力爾特公司的LTC6802器件是市場上第一款準確的高壓電池監視器 IC，于 2008 年 9 月已推出。LTC6802 得到了汽車制造商的廣泛采用，并用于今天在路上行駛的量產汽車中。LTC6802 解決了一個非常難以解決的問題，即針對由一長串電池組成的高壓電池組，非常精確地測量每節電池上的電壓。這樣的一長串電池實現了大功率、可再充電電池應用，如電動和混合電動汽車、小型摩托車、摩托車、高爾夫球推車、輪椅、小船、潛艇、叉車、機器人以及便攜式醫療設備。今年 2 月，凌力爾特推出了第二代電池組監視器 LTC6803。該器件是一款完整的電池測量 IC，包括一個 12 位 ADC、一個精確的電壓基準、一個高壓輸入多路復用器和一個串行接口。LTC6803 可以在極端溫度以及電壓可能超過 1000V 的環境中工作。

　　Microchip渦輪廢氣門系統電機控制方案

　　采用XLP技術的PIC單片機(MCU)提高車輛制動器、傳感器、功率轉換和BLDC電機控制相關解決方案的工作效率。渦輪增壓機一直被用于從發動機中獲取更多能量，并且不會像大排量發動機那樣顯著增加發動機的重量、耗油量和碳排放量。隨著汽油直噴的日漸流行以及歐洲渦輪柴油機市場的增長，對渦輪增壓機的需求在未來十年可能會翻番。政府在排放量和耗油量方面的新條例將進一步推動對渦輪增壓機的這一需求。

　　渦輪增壓機的工作方式為：將壓縮空氣注入氣缸，壓縮空氣會排擠出氣缸中的廢氣，并讓更多燃油進入氣缸。廢氣被用于驅動渦輪增壓機內的渦輪機，而后渦輪機又驅動壓縮機。隨著發動機的速度提高，廢氣的壓力不斷增加，因而渦輪增壓機產生的增壓效果也隨之加強。

　　渦輪增壓機有利于實現低油耗和低排放量，因為能量是“按需”供應的。渦輪機僅在高加速度行駛期間啟用，因此，正常行駛條件下的耗油量更低。根據一家領先的歐洲1級供應商提供的數據，用1.4升4缸渦輪增壓汽油直噴系統代替傳統1.8升4缸系統可減少25%的碳氧化物排放量。盡管傳動系統的體積減小，但其性能并沒有打折。

　　然而，發動機所能適應的增壓量有一定限制。為調節廢氣的壓力，系統中有一個廢氣門可在發動機轉速較高時改變部分廢氣的方向，從而控制渦輪增壓機的增壓量。廢氣門通過轉移一些廢氣來防止渦輪增壓機內的壓力過高，從而保護渦輪增壓機(見圖2)。

　　廢氣門可由簡單的彈簧裝置控制，但執行比較困難，渦輪機入口壓力可能迫使廢氣門在低于預期水平的壓力下開啟。或者，可使用直流電機(有刷或無刷)來驅動致動器，以便更精準地控制廢氣門的開啟，從而更嚴密地控制渦輪增壓(見圖3)。為在極端溫度環境下工作的電機開發電子控制裝置是嵌入式設計人員所面臨的一項重要挑戰。

　　Microchip提供可用于渦輪廢氣門系統的電機控制解決方案。嵌入式控制設計人員可使用PIC單片機針對有刷和無刷直流電機控制系統進行設計。系統中還會包括Microchip的線性穩壓器以及非易失性存儲器。渦輪廢氣門應用只是利用Microchip的技術減少油耗量和二氧化碳排放量的一個典型應用示例。

　　安森美LED汽車前照燈系統用電源鎮流器及雙LED驅動器NCV78663

　　高能效電源管理(如低壓差線性穩壓器、開關穩壓器及MOSFET等)和LED照明驅動器可以降低廢氣排放、提升燃油經濟性并增強照明。以汽車前照燈應用為例(見圖4)，汽車LED前照燈要求支持從單個LED到多串LED，電壓可高達60V;此外，還要求支持脈寬調制(PWM)調光(如用于示廓燈)、高集成度、高能效、LED串低電磁輻射、集成診斷及通信接口等。安森美針對LED汽車前照燈系統開發了NCV78663電源鎮流器及雙LED驅動器。NCV78663是一款智能電源系統級芯片(SoC)，也是先進的高可靠性、高能效、高集成度的LED驅動器，支持達2A電流，提供高于90%的總能效，驅動高達60V電壓的多串LED，能以PWM調光維持色溫及控制平均電流，使設計人員能夠以一顆高集成度的SoC控制遠光燈及近光燈、日間行車燈、轉向指示燈及霧燈，所需外部組件極少，從而有效減少電能消耗，進而降低二氧化碳排放。