車身電子系統(tǒng)進(jìn)行資源優(yōu)化創(chuàng)新發(fā)展市場前景廣闊

關(guān)鍵字：車身控制模塊 微控制器 高邊驅(qū)動(dòng)器

汽車電子元器件市場覆蓋率今后幾年有望持續(xù)增長，主動(dòng)/被動(dòng)安全系統(tǒng)、增強(qiáng)型人機(jī)界面（抬頭顯示器、觸摸屏等）

和車身便利功能領(lǐng)漲。值得一提的是，市場對更高品質(zhì)汽車的需求將會(huì)拉動(dòng)高端汽車銷量增長。在 2013~2018 年

間，中國汽車電子市場預(yù)計(jì)增長最快，年復(fù)合增長率有望達(dá)到 3.5%。

隨著汽車電子化水平不斷提高，汽車系統(tǒng)將會(huì)變得更加復(fù)雜，這將對車身電子系統(tǒng)構(gòu)成影響，同時(shí)還給電子系統(tǒng)架構(gòu)定義和有特殊應(yīng)用要求/需求的設(shè)計(jì)帶來不小的挑戰(zhàn)：

●電力負(fù)載數(shù)量增多、空間和重量雙雙降低，將挑戰(zhàn)印刷電路板散熱處理能力。

●為最大限度減少印刷電路板上的線路數(shù)量和所需的應(yīng)用資源，固態(tài)電源開關(guān)需要簡單的診斷功能。

●ECU 之間和 ECU 與電力負(fù)載之間的線路數(shù)量需要優(yōu)化和最小化，以抵消因總體復(fù)雜性提高而增加的線路數(shù)量和重量 。

●電氣線束截面及重量也需要優(yōu)化和最小化，以抵消因總體復(fù)雜性提高而增加的線路數(shù)量和重量。

●待機(jī)電流需要最小化 。

●可靠性需要最大化 。

車身控制模塊的功率密度和應(yīng)用微控制器資源的最小化

如前文所述，因?yàn)檐嚿砜刂颇K管理的負(fù)載數(shù)量日益增加，而車身控制模塊的重量和尺寸不斷降低時(shí)，車身控制模塊本身的功率密度將會(huì)大幅提高。因此，控制系統(tǒng)性能即監(jiān)測負(fù)載功耗和印刷電路板/器件溫度非常重要。值得注意的是，監(jiān)測每個(gè)負(fù)載的功耗和溫度對監(jiān)測應(yīng)用微控制器的計(jì)算能力提出了更高的要求。

意法半導(dǎo)體（ST）最新的 VIPower M0-7 系列高邊驅(qū)動(dòng)器（HSD）按照應(yīng)用要求改進(jìn)了診斷反饋，使用一個(gè)叫做多傳感器引腳的模擬輸出，可監(jiān)測最多 4 路（負(fù)載）工作電流、電池電壓和設(shè)備散熱器溫度，微控制器資源占用很少。新高邊驅(qū)動(dòng)器具有如下優(yōu)勢：

●通過最大限度減少外部元器件和印刷電路板上控制級(jí)與執(zhí)行級(jí)之間的連線數(shù)量，簡化印刷電路板設(shè)計(jì)。

●在開發(fā)階段，通過功率器件執(zhí)行印刷電路板熱圖分析，簡化車身控制模塊的功能優(yōu)化過程。

●在模塊制造完成后檢查焊接過程 。

●當(dāng)模塊過熱時(shí)，智能 “配電”可選擇性關(guān)閉相關(guān)負(fù)載。

●強(qiáng)化的斷態(tài)實(shí)時(shí)診斷功能（甚至可以發(fā)現(xiàn)斷態(tài)器件的異常過熱）。

最大限度降低連線數(shù)量和線束截面

根據(jù)意法半導(dǎo)體估算，在機(jī)電式繼電器被大量電子開關(guān)取代后，汽車電氣線束的截面可縮小二分之一，車身控制模塊中的保險(xiǎn)使用量也大幅降低，為印刷電路板節(jié)省更多的空間，降低重量。

圖 1 是一個(gè)典型的使用繼電器控制的照明系統(tǒng)電路圖。