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英飞凌亮相ELEXCON 2022,展示“汽车、物联网、能源”三大应用方案

 1 year ago
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英飞凌的前身是西门子的半导体事业部,1999年独立,并于次年上市。从创建至今,英飞凌多次精简自身业务,先后剥离了DRAM、无线解决方案等部门。在不断精简业务的同时,英飞凌也在不断强化自身布局深度。2015年,英飞凌完成了对美国国际整流器公司(IR)的收购,加强了在功率半导体方面的市场地位。2019年,英飞凌更是宣布以87亿美元的价格收购美国半导体巨头赛普拉斯,提升了自身在MCU、电源管芯片、传感器等领域技术实力和市场份额。在细分市场领域,英飞凌不仅继续保持其在功率半导体和安全控制器领域的全球领导地位,还跃居成为全球第一的车用半导体供应商。

2020年,随着整合完成,英飞凌成为了全球十大半导体公司之一,并将自己的业务分为了四大部门,分别为汽车(Automotive,ATV)、工业电源控制(IndustrialPowerControl,IPC)、功率和传感器系统(Power&SensorSystems,PSS)和连接安全系统(ConnectedSecureSystems,CSS)。英飞凌2021财年(截止至自然年的9月30日)年报显示,其汽车芯片占全球市场13.2%的份额,排名全球第一。

2022年11月6日,英飞凌在Elexcon深圳国际电子展上展示了其多款重要产品,根据不同的应用市场设立三大不同展区,分别为“未来出行”、“万物互联”和“能源效率”,分别对应“汽车、物联网、能源”三大应用领域。

其中“未来出行”展区展示的产品包括分立器件焊接方案样品、BMS电池管理系统、蓝牙车钥匙、汽车级硅麦、基于Traveo™II单片机的12.3寸数字液晶仪表、氢气传感器样品、角度传感器demo、宽量程、高可靠性的电流传感器demo。

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值得重点关注的几个产品包括英飞凌展示的汽车级硅麦克风,可以提取车辆周围的声音,从而产生一些新的应用场景,包括特斯拉也在增加声视感知系统。尽管智能驾驶辅助配备了摄像头雷达、甚至激光雷达,但也很可能无法探测到周围的盲区。这个时候就需要听觉进行辅助,来辨别周围的环境。该解决方案将XENSIV™MEMS麦克风添加到现有传感器系统,能让车辆“看到”拐角,并提醒车辆注意隐藏在盲区中的移动物体,这一新的传感解决方案基于XENSIV™MEMS麦克风,并结合了AURIX™微控制器(MCU)和RealityAI的算法,组成了AutomotiveSee-With-Sound(汽车声视)系统。汽车合规麦克风IM67D130A的工作温度范围为-40℃到+105℃,适用于苛刻的汽车环境中的各种应用场景。

另一款产品是氢气传感器。氢能源汽车从最开始制氢、输氢、加氢到用氢,所有的环节都离不开氢气,所以这个传感器可以应用到整个产业链当中,在此过程中可以探测是不是有氢气泄漏。除了针对氢能源汽车,还有一个应用是现今纯电动汽车的电池电信中,做热失控的检测。通过氢气传感器检测电芯里分解出的氢气量,可以进行报警。

第三款产品是英飞凌基于TraveoTMII单片机的12.3寸数字液晶仪表,英飞凌单片机有两大家族:分别是AURIX家族和Traveo家族。Traveo这个MCU产品线实际上来自于被收购的赛普拉斯。这次展会展示的是图形类的产品,主要做显示屏。该产品的分辨率最高达2880*1080,内置硬件2.5D 图形加速引擎和曲面矫正引擎,支持LVDS/RGB/MIPI多种视频格式输入和输出,4chCAN-FD 和 1ch以太网,内置Security引擎支持HSMfull ,符合功能安全ASIL-B等级。与竞品的SoC方案相比,Traveo方案的优点包括成本低、启动速度快,可以实现“开机秒起。”

第四款产品是英飞凌的角度传感器Demo,能够检测断轴的角度,通过MCU把信息取过来之后,可以计算出来转速,是通过用GMR和AMR的方式来作角度的信息采样。

第五款产品是英飞凌电流传感器Demo,主要用在电机中,检测电流大小。它的原理主要是根据磁场的强度来检测电流的大小。

除了通过分立器件减少汽车电量的损耗外,英飞凌还在汽车电池方面下功夫。英飞凌本次推出的电池管理系统的整体解决方案支持ASIL-D功能安全,TLE9012DQU12路独立ADC采样,内置低通滤波器,降低外围器件数量,双向菊花链通信,保证电芯衰减一致性。据英飞凌技术人员介绍,“模拟前端之间采用菊花链的通讯方式,通过电容或者变压器来进行隔离通讯。还有一个特点,它支持环路通讯,就是从主节点经过各个子节点再回到主节点式的通信。这个的好处就是中间哪个节点断了,整个通讯不受影响,可以通过另外一边通路进行通信。”

英飞凌还展出了蓝牙车钥匙的方案,需要蓝牙开/闭锁的情况下,用户使用安装有APP的移动终端,在距离汽车一定范围内点击解/上锁,则车门会自动开/上锁。整个密钥解锁与上锁过程都通过服务器进行密钥传递以及认证,因此可以保证其安全性。该子系统包括:以TC275单片机为核心的最小系统;SLI97系列安全芯片;外接模块(BLE模块与Wifi模块)等。

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“万物互联”展区展示的产品包括极印XPRINT照片打印机、基于3DToF的人脸识别+驾驶员监控系统、基于3DToF的乘客监控系统。

极印XPRINT照片打印机集成了Wi-Fi和蓝牙功能的便携式热升华照片打印机,可以支持2.4G和5G双频段,避开拥挤的2.4G,实现手机一键连接,随时随地,即拍即打。英飞凌的蓝牙产品在业内兼容性也比较好,射频性也比较好,它有低的待机功耗。

英飞凌的两款3DToF产品,人脸识别+驾驶员监控系统和乘客监控系统都是全球首款符合ISO26262标准的高分辨率车用3D图像传感器。其分辨率为FoV50*41VGA,SDK同时输出IR、深度、点云等信息;工作距离0.2-1.2米,精度小于1%;940nm光波段,具备内部电路人眼和皮肤安全防护;DMS、Faceid识别和个性化座舱、自适应AR-HUD。

“能源效率”展区展示的产品包括B&WZeppelin齐柏林飞艇音箱拆解展示、1200W带PFC的三相电机驱动的评估板、HybridSiC ANPCEasy3B module reference design for 1500V 300kWESSapplication。

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“能源”展区值得重点介绍的产品包括B&WZeppelin 齐柏林飞艇音箱,采用了英飞凌多电平技术的高性能MerusClass D 功放,240W大功率音响输出,极低失真和HI-RES无损音乐播放带来极致听感享受。英飞凌告诉笔者,其中采用的多电平调制的技术本身有三个技术特点,第一相对于传统的ClassD功放,在相等的开关频率下的调制输出信号的频率可以是原来传统的ClassD调制频率的两倍或者四倍,所以调制频率可以更高、更接近于声音的原度;第二个特点就是多电平,所以可以做到五个电平的调制,也就是说相对于传统的ClassD的两电平可以更贴近于音频信号,让声音更好的还原;第三个特点是多电平调制,所以开关管的工作电压只有原来传统工作电压的一半,开关管的工作电压比较低的话,所产生的开关的噪声也会比较小,噪声越小,在音箱里面对音箱的影响就越小,音质就会越好。

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本次展会英飞凌同时也举行了PSoC系列的20周年庆典。目前英飞凌比较主流的两个系列就是PSoC4和PSoC6。PSoC产品系列也同样来自被收购的Cypress,主要针对IOT市场。本次展台上分别展出了PSoCTM4MAX先锋研发板和PSoCTM6WiFi-BT先锋研发板。

其中PSoC4是单核,其性能更贴近于一些小应用,比如人机交互或者小型马达控制。PSoc是双核,采用一颗M4的MCU加一颗M0的MCU。PSoC6的性能更强,可以做一些物联网的应用,同时还支持CapsenseTM特有的这种比较优势的触摸技术,可以实现较好的HMI的体验。除此之外,类似于指纹识别、语音解码等应用都可以用PSoC6来做。比如采用PSoC6的智能门锁方案,将数模按键、指纹算法、开关锁全部集成到一颗芯片。

基于PSo系列,英飞凌也带来了高转速马达、触摸按键,以及指纹识别、语音解码等新型的IoT应用。


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