直流馬達的車身電子應用

市場趨勢

預估車用直流馬達系統的需求將穩定成長，未來5年的年成長率約在3.1%左右。車身周邊的需求主要來于自車門鎖、電動后照鏡、座椅調整、清潔劑幫浦、雨刷、車窗開關、天窗和電動滑門等傳統應用。但還有許多新崛起且十分吸引消費者的應用逐漸面市，部分實例包括抬頭顯示器(HUD)、隱藏式車門把手、電動尾門、電動車換檔切換器和電動車充電器鎖。

考慮以上狀況，估計2020年全球各地與車身相關的車用直流馬達需求將達到20億個。

下圖為各種應用所占比例，所有應用耗電都在30W到200W之間。

在車身應用上驅動直流馬達使用繼電器和內建芯片的比較

過去汽車產業一直將繼電器視為一種簡單又便宜的解決方案，用來驅動直流馬達。但這種想法正逐漸改變，現在汽車制造商認為SSD才是更適合新應用設計的選擇。SSD因為具有高度可靠的質量且診斷功能更為強化，很容易就能建置各種創新功能，像是驅動各種可變負載配置文件（例如電動尾門）或控制動作的順暢度（例如車窗開關或座位調整）、消除繼電器開關噪音以及增加豪華感。

最重要的是，全世界的地方立法機構已開始針對汽車的污染物質和二氧化碳排放設定新的限制，汽車結構必須有所調整，尤其是動力負載的供應，皆必須采用效率更高的電子組件。雖然新標準的沖擊對象將以動力總成（power-train）系統為主，車身控制模塊（Body Control Module，BCM）還是有一部分關聯性。

因此我們預測，2020-2025年間由SSD驅動的直流馬達每年平均成長6.7%，逐漸搶攻繼電器的市占率。

在此情況下，意法半導體的VIPowerTM M0-7 H-橋系列產品將成為在汽車應用的馬達控制方面，同等級組件當中最佳選擇。M0-7 H-橋系列將邏輯功能和動力結構整合至單一封裝，讓芯片內建智能功能因此除了從提供簡單驅動作用到還能防止故障，提供先進的診斷和保護功能、減少所需零件數量、提升可靠度并節省印刷電路板（PCB）面積。

可靠度提升進而延長10倍的使用壽命

繼電器觸點是一種可導電的金屬片，相互連接好讓電流通過。機械式開關觸點常見的問題包括會聽見噪音，還有終端顧客因為感受到機械震動而觀感不佳（尤其是轉換頻率驅動應用）。除此之外，繼電器切換時會造成電弧噪音，進而產生電磁干擾（EMI）。為了降低繼電器切換噪音，就需要電阻電容減震器（RC snubber）和續流二極管（flywheel Diode）等額外零件，但這些額外零件會對最后結構的復雜性帶來負面影響。切換時產生的機電應力，中長期的影響就是會降低接觸電阻和效能，讓繼電器無法使用或縮短壽命。繼電器效能的劣化則會降低可靠度。