在電子系統(tǒng)設(shè)計中，框圖是理解方案全貌、展示模塊之間關(guān)聯(lián)邏輯和對應(yīng)功能的的關(guān)鍵工具。本文精選安森美（onsemi）十大熱門應(yīng)用框圖，涵蓋汽車LED前照燈、48V-12V DC-DC轉(zhuǎn)換器、智能移動機(jī)器人及AI數(shù)據(jù)中心等熱門應(yīng)用，直觀展現(xiàn)安森美技術(shù)布局與解決方案。

1LED前照燈

聚焦汽車先進(jìn)前照燈領(lǐng)域，安森美給出了一套解決方案，其核心架構(gòu)可通過以下框圖直觀了解。該方案兼具基本LED 照明功能與熱門矩陣燈功能，除了由 LED 驅(qū)動器控制的主要功能外，安森美還提供用于低壓電源轉(zhuǎn)換、風(fēng)扇控制、大燈水平調(diào)節(jié)與旋轉(zhuǎn)控制、CAN 和 LIN 收發(fā)器等多種關(guān)鍵元件。

248V-12V DC-DC轉(zhuǎn)換器

該應(yīng)用場景下，主流功率級拓?fù)洳捎梅歉綦x式同步降壓轉(zhuǎn)換器。其同步開關(guān)支持雙向電流流動，可靈活實現(xiàn)升壓模式。從48V側(cè)觀察時，該結(jié)構(gòu)工作為同步降壓轉(zhuǎn)換器；而從12V側(cè)觀察時，它則表現(xiàn)為同步升壓轉(zhuǎn)換器。

功率級設(shè)計可靈活選用分立 MOSFET 方案或集成化汽車電源模塊（APM）。安森美提供多樣化元器件及系統(tǒng)方案，支持根據(jù)功率等級靈活擴(kuò)展設(shè)計，同時優(yōu)化導(dǎo)通損耗與開關(guān)損耗的綜合表現(xiàn)；搭配柵極驅(qū)動器、數(shù)字隔離器、輔助電源等關(guān)鍵及輔助元器件，即可快速完成系統(tǒng)搭建。

348 V 啟動/發(fā)電一體機(jī)

啟動 / 發(fā)電一體機(jī)（BSG、ISG）的主驅(qū)驅(qū)動裝置，與其他電動汽車（BEV、PHEV）的逆變器結(jié)構(gòu)高度相似，核心區(qū)別在于其工作電壓為 48V。

80V 和 100V MOSFET 從 48V 電池獲取直流電流，并將交流電流施加到電機(jī)繞組。柵極驅(qū)動器產(chǎn)生 PWM 信號，從而以所需頻率驅(qū)動 MOSFET。半橋 APM 配置為驅(qū)動三相和六相電機(jī)，作為 MOSFET 功率分立器件的替代方案。電流檢測放大器（CSA）用于監(jiān)測施加到電機(jī)相繞組的電流，它可以與各種信號處理和傳感器數(shù)據(jù)調(diào)理器件配合使用。EEPROM 用于存儲應(yīng)用參數(shù)。CAN 和 LIN 收發(fā)器確保汽車網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信快速且可靠。為了支持 MCU 操作，具有快速瞬變箝位能力和低電容的 ESD 保護(hù)器件可保護(hù)關(guān)鍵信號的完整性。下面的框圖簡要展示了起動發(fā)電機(jī)功率級。

4區(qū)域控制器

區(qū)域控制器 (ZCU) 是車輛區(qū)域控制架構(gòu)中的基本元素，負(fù)責(zé)管理指定區(qū)域內(nèi)的配電。 它從電源分配單元獲取電力，并將電力智能分配給所負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)的各種電氣系統(tǒng)、 負(fù)載和傳感器。借助汽車以太網(wǎng)，ZCU 還可充當(dāng)車輛的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)， 通過 100/1000BASE-T1 以太網(wǎng)主干網(wǎng)，與中央計算機(jī)進(jìn)行上游通信。與攝像頭、 傳感器、 激光雷達(dá)等邊緣節(jié)點的下游通信則建立在 10BASE-T1S 以太網(wǎng)上。 傳統(tǒng)的 ECU 仍可通過 CAN、 LIN 等傳統(tǒng)總線，保持與ZCU的連接。

ZCU 中的關(guān)鍵元件包括 SmartFET、 eFuse 和分立MOSFET。 ZCU 還支持高速通信網(wǎng)絡(luò)， 可利用 NCV7410 和T30HM1TS2500 等 10BASE-T1S 以太網(wǎng)收發(fā)器。 通過這些收發(fā)器， ZCU 可與中央計算機(jī)或其他車輛系統(tǒng)進(jìn)行高效數(shù)據(jù)通信。下面的框圖簡要展示了 ZCU 的組成結(jié)構(gòu)。

5智能移動機(jī)器人

安森美為智能移動機(jī)器人打造了一整套解決方案，其系統(tǒng)架構(gòu)可通過下框圖清晰查看。機(jī)器人系統(tǒng)由多個相互連接的子模塊構(gòu)成， 主要包括電池管理、 運(yùn)動控制、 感測和中央處理器 (CPU) 等子模塊。 這些子模塊方案與具體的應(yīng)用場景緊密相關(guān)：例如，僅在內(nèi)部作業(yè)的機(jī)器人所需的傳感器數(shù)量較少；而搭載機(jī)械臂的機(jī)器人則需要配備更多電機(jī)逆變器。

6無人機(jī)

安森美為無人機(jī)打造的機(jī)器視覺方案，整合了圖像感知與深度感知技術(shù)，其整體架構(gòu)可通過下述框圖呈現(xiàn)。該方案集成了多種圖像感知和深度感知技術(shù)， 運(yùn)用了安森美的全局和卷簾快門傳感器系列產(chǎn)品。 電源管理、 通信等大多數(shù)功能塊器件均可從安森美的全面方案中獲取。

7固態(tài)斷路器框圖

下圖展示了一種采用安森美推薦產(chǎn)品的固態(tài)斷路器解決方案框圖。其中最關(guān)鍵的組成部分是取代傳統(tǒng)電磁繼電器的開關(guān)。 柵極驅(qū)動器用于控制開關(guān)， 接口模塊則實現(xiàn)器件間的通信。 另一核心部分是檢測模塊， 包含電流檢測與溫度檢測功能。 為增強(qiáng)系統(tǒng)性能， 可集成接地故障斷路器（GFCI） 。

8交流耦合電池儲能系統(tǒng)

針對交流耦合電池儲能系統(tǒng)，安森美給出了一套兼具靈活性與可靠性的解決方案。該系統(tǒng)通過使用一個逆變器， 可實現(xiàn)交流電儲能， 兼具靈活性和可靠性。 安森美提供其中的關(guān)鍵產(chǎn)品， 包括分立式碳化硅（SiC） 器件和IGBT， 電源模塊、 隔離柵極驅(qū)動器以及電源管理控制器， 適用于住宅和商業(yè)應(yīng)用。

9光伏逆變器

安森美打造的光伏逆變器解決方案，聚焦電源管理與功率轉(zhuǎn)換技術(shù)的落地。安森美提供品類齊全的產(chǎn)品，涵蓋分立碳化硅（SiC）器件、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、功率模塊、隔離式柵極驅(qū)動器及電源管理控制器，助力系統(tǒng)實現(xiàn)更高的功率密度和效率。

10AI數(shù)據(jù)中心

該框圖詳細(xì)說明了AI數(shù)據(jù)中心采用的ACDC轉(zhuǎn)換與DC-DC配電級。 安森美通過整合尖端技術(shù)實現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)，方案融合了先進(jìn)的硅基（Si）、碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）功率開關(guān)技術(shù)， 同時集成柵極驅(qū)動器、多相控制器及48V控制器、智能功率級（SPS）模塊、智能熔絲以及負(fù)載點（PoL）降壓轉(zhuǎn)換器等多種元器件。 該組合方案可顯著提升系統(tǒng)能效與功率密度， 從而大幅縮減系統(tǒng)尺寸。