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        時尚汽車、消費電子產品中竟然有它!

        作者:王瑩 時間:2017-04-01 來源:電子產品世界 收藏

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

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201704/346140.htm

          最炫的當屬一個汽車駕駛演示臺。小編也有幸坐在其中體驗一把。

          可見上面有很多屏,還有紅白小標簽。這展示了汽車正在開發的眾多功能。

          開啟演示機后,最神奇的當屬無后視鏡演示——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!左上側還有高分辨率音頻。請注意:下面有白色標簽的代表了有相關的解決方案。

          手機就是車鑰匙,可以打開汽車。開鎖后,手機就放在手機架上,無線充電裝置為手機充電。其中ROHM有支持Qi無線供電標準的IC方案。

          虛擬儀表盤上的內容更豐富。另外,左上側的開關是觸控開關,采用了ROHM汽車級的靜電觸摸控制器。左側還有ADB(自適應遠光燈)系統和序列式轉向燈。有趣的是儀表盤下面的駕駛員監控功能,ROHM提供有脈搏傳感器,例如新手有些緊張,心跳加速,汽車可以及時提醒新手。另外,自動傾斜轉向功能中有ROHM的電機驅動器IC。

          接下來,ROHM人員詳細解讀其產品的玄妙之處。

         一體化SiC-MOSFET

          ROHM的王牌產品當屬一體化SiC-MOSFET,其內置AC/DC 轉換器控制器。用于汽車等高壓、高可靠性場合。

          最新的SiC-MOSFET做到耐壓800V,“當時在日本發表時,曾引起了業界轟動。”講解員說。因為過去的Si產品的耐壓是500V,通常需要兩個串聯的方法實現,但二個Si MOS管會錯時打開,這會有隱患——某一時間可能某個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,外部電路結構也更簡單。

          該產品適用于逆變器、伺服和其他工業設備電源。尤其是汽車和工業類產品。這是因為現在電源的功率密度再不斷加大,例如光伏和風電的電壓在往上走,純電動巴士的總線電壓達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新產品的效率更高。

          為何現在這些產品不斷往高壓走?因為高壓意味著電流小。小編理解,因為P=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,因此導通損耗隨著電流I的減小而指數級地降低。因此現在一些高壓變電站已出現幾千兆伏的電壓。

          為何SiC還要配MOSFET?由于二極管有節點壓,電流大了會需要散熱。用MOS管代替二極管,正向導通時,MOS管工作導通電阻更低,節電壓更低。

          那么,SiC的價格是否也像其性能一樣“高高在上”?答案是否定的。實際上,現在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應用中,汽車發展最快,因汽車需要安規認證,產品性能是第一保證,然后才是價格。相比之下,風能、光伏領域用量不太大,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競爭對手的優勢,ROHM是一條龍生產線風格,從晶圓材料開始就是自家產品,而競爭對手沒有SiC晶圓/襯底等材料,需要外購,因此從材料開始,ROHM有可控成本和質量的優勢。

          請注意這輛一級方程式賽車,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%。

          為何這部分要單獨提出來介紹,這是否是一個噱頭?小編認為,重量減少對汽車和賽車實際上很重要。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,根據牛頓第二定律,F=ma,質量m與加速度a成反比。因此哪怕一點點重量的改變,可能對賽車的勝負是攸關的。

          無線充電:一旦市場起來,上量會很快

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

          ROHM的優勢是覆蓋了從3W ~15W的無線充電方案,可用于智能手機、平板電腦等所有移動設備、電動工具等。

          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品——BD57016,的封裝更大。MOS管的導通電阻(Rdson)更低,使得芯片傳輸轉換時效率提高,因此發熱減少,充電時,BD57016比BD57015溫度平均下降約5℃左右,這樣手機充電不會很燙。

          實際上,無線充電應用也許正箭在弦上。例如,蘋果近期也加入了WPC,外界猜測下一代的iPhone 8會支持無線充電。據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。“中國客戶有個特點,一旦想用,用起來會很快。”為此,ROHM早已準備好。

          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標準,可實現最大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,國內已有客戶在用ROHM的二合一芯片。

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

          手機里的ROHM元素

          接下來看到幾款國民手機,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)。該公司的產品主要用于手機、可穿戴產品與便攜式產品。

          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。關于每種傳感器的應用,可以從官網下載相應的軟件。

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

          最為矚目的是今年2月剛剛發布的檢測心跳的脈搏傳感器——BH1790GLC也來到了現場,適合手環和手表。小編猜想,也適合剛才汽車模擬臺里的駕駛員脈搏監測裝置。

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

          觀感

          ROHM展位上產品很多,在此只能蜻蜓點水。值得說明的是,別看這些產品小,看似不起眼,其實每個產品背后都有一個故事,其應用都是一個小宇宙。



        關鍵詞: ROHM 芯片

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