传统电路保护装置中,保险丝是最常用的手段之一,最早可以追溯至19世纪后半叶。也正因其成本低、易操作等优点一直被沿用至今。然而,这种以“熔断”为代价的解决方案正逐渐受到汽车行业的抛弃。
比如,特斯拉Model 3已经彻底取消在车上应用低压保险丝和继电器。原因无它,当汽车电子电气架构从分布式向域/区域控制的方向发展时,“随坏随换”的保险丝已然难堪大任。
一方面,车载ECU长期工作在高温环境中,使用条件相对封闭。而所说的域/区域控制则是将一些功能类似但分离的ECU功能集成到一个MCU等处理器平台上,如此一来,避免更换电路保护装置就显然尤为重要;
另一方面,汽车ECU受驱动能力限制,一般不能直接驱动大功率负载,需要通过继电器来控制负载,除了保险丝外,继电器通过弱电流控制强电流实际也能起到保护电路的作用。不过,二者都属于被动元件,没有故障诊断和状态监测等功能。
这些要求让IPD(Intelligent Power Device;智能功率器件)适时而生。就在近日,罗姆半导体推出了一款智能低边开关产品BV1LExxxEFJ-C/BM2LExxxFJ-C。基于罗姆自主开发的IPD专用生产线,该产品将沟槽MOS和CMOS集成在了一枚芯片中,不仅可以提供更高水平的电路保护、静音,同时还具备双重故障反馈、可调限流和压摆率控制。
简单理解,IPD即用半导体技术实现保险丝和继电器的功能。在提升功能安全的基础上,减少布线量,有助于整个系统更节能、尺寸更小、更轻便。包括引擎控制、变速箱控制、车灯、防抱死制动系统等都可以应用IPD。
有数据显示,在工业市场领域,IPD规模已经达到约2.18亿美元;在车载市场上,IPD需求量也日益增长,年增长超过7亿美元。2021年全球IPM市场,前十家厂商合集占据89%的市场份额,罗姆排在第九位。
车载ECU或者MCU内部需要使用大量的功率开关器件,在电动化和智能化转型浪潮的助推下,IPD的市场前景不可估量。而此次,罗姆也将自有的电路和器件技术——TDACC™用在了新品上,来助力安全工作并减少功率损耗。
通常情况下,低导通电阻和高散热能力是一对矛盾体,往往是需要权衡的两个对立面。尤其在小型IPD里面很难同时实现低导通电阻和高散热能力。不过基于TDACC™工艺,罗姆同时实现了这两个目的。以此次推出的单通道、双通道两个系列共8款产品来说,最大耐压40V,最小导通电阻40mΩ,均已通过AEC-Q100车规认证。
据悉,现阶段罗姆IPD新品每月生产规模达到60万片,未来将在TDACC™技术支持下进一步推进IPD专用工艺的微细化,开发出更低导通电阻、更小型、更多功能、更多通道的产品,用更丰富的产品阵容,拿下更多市场份额。
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