傳統(tǒng)汽車正在經歷新的變革，業(yè)界稱之為新三化，也有新四化的提出，無論怎么定義始終離不開更節(jié)能、更智能、更安全的變革焦點。汽車離不開電子元器件，其發(fā)展速度越快為電子元器件公司帶來的挑戰(zhàn)就越大，與此同時又為各半導體公司帶來更多新的機遇。德州儀器（TI）作為嵌入式處理器和模擬半導體的行業(yè)領導者，在全球30多個國家擁有10萬多客戶，為市場提供著10萬余種產品。了解TI的人都知道，近年來他們不但提供安全可靠的元器件產品，同時為市場提供更優(yōu)秀的系統(tǒng)解決方案。今年剛好是TI汽車事業(yè)部發(fā)展的第35個年頭，正逢汽車行業(yè)新的變革，TI的目標是致力于為新能源汽車和動力汽車提供更加高效、節(jié)能和安全的解決方案。前不久在以車輛電氣化為主題的發(fā)布會上，TI中國區(qū)汽車業(yè)務部總經理張磊先生及中國區(qū)汽車電子技術應用經理師英先生和媒體朋友們分享了TI在加快汽車系統(tǒng)的未來發(fā)展舉措，同時一口氣發(fā)布了5款參考設計和新產品。其中包括：

–混動、電動汽車電池管理系統(tǒng)參考設計

–TMP235-Q1高精度溫度傳感器

–UCC21710-Q1隔離式SiC和IGBT柵極驅動器

–混動、電動汽車牽引逆變器功率級參考設計

–適用于直流快速充電，基于SiC的3相雙向電源變換參考設計

TI在汽車電子系統(tǒng)中的發(fā)展

TI中國區(qū)汽車業(yè)務部總經理張磊先生表示，TI在新能源汽車和動力系統(tǒng)領域不斷創(chuàng)新，在傳統(tǒng)被動安全系統(tǒng)上如ABS和安全氣囊TI有非常龐大的市場份額。伴著汽車電子化的不斷演進，更智能、更安全，更節(jié)能的汽車已然成為新的發(fā)展趨勢。張先生說，先進的駕駛輔助系統(tǒng)和自動駕駛功能，可以減少人為錯誤，在這里TI除了自動泊車、盲點檢測功能外，還致力于提供無人駕駛4級以及更高技術的研發(fā)和儲備；在車身電子和照明方面，張先生說創(chuàng)新的模擬和嵌入式處理器，可優(yōu)化舒適性和便利性， TI有眾多方案應用在LED燈上，在照明方面TI有獨創(chuàng)且獨有的技術，可以提供整個汽車業(yè)內唯一的100萬像素的前燈方案；當今最為流行的沉浸式的信息娛樂系統(tǒng)和集群系統(tǒng)，可以讓駕駛員掌握更多道路狀況并減少分心。未來會有更多的TI DLP抬頭顯示配裝，集娛樂、導航相結合，使得整個駕乘體驗和駕駛安全性得到更高提升；在新能源汽車和動力汽車的創(chuàng)新領域，在零排放交通之路上TI致力于提供高性能、安全性的創(chuàng)新技術和方案。

張先生提到，在汽車電氣化演進的道路上，其中電力動力輸入系統(tǒng)、DC/DC板上電源管理系統(tǒng)、電池管理充放電，電池管理的精度測量、板上的充電系統(tǒng)，是純電和混動汽車四大重要動力引擎，是保證整個系統(tǒng)能夠高效、節(jié)能、綠色、運營的根本。

他認為，汽車電氣化就是為了實現零排放交通，最終實現從內燃機（ICE）到混合動力汽車（HEV），再到電動汽車（EV）的過渡。TI的解決方案涵蓋HEV/EV的發(fā)動機管理、傳動、傳感部件和助力轉向系統(tǒng)，通過車輛電氣化方面的創(chuàng)新加速電動汽車和動力總成設計，減少排放、減輕重量并通過減少機械部件提高效率。

基于BQ79606的最新研發(fā)

參考設計：高精度混動/電動汽車電池管理系統(tǒng)

具體內容，我們來聽聽德州儀器（TI）中國區(qū)汽車電子技術應用經理師英的詳細解讀。

師先生介紹，這款高精度混動/電動汽車電池管理系統(tǒng)參考設計是基于TIBQ79606-A新能源汽車電池管理系統(tǒng)而做的提升，支持從12V電池系統(tǒng)到400V電池系統(tǒng)，甚至可以擴展到800V，這種可堆疊的設計，為電池系統(tǒng)提供評估、快速搭建的參考系統(tǒng)工具。與上一代產品相比，對于多個電池核心，該設計可以做到電壓測量同步進行?；仡櫳弦淮a品，師先生說，上一代的產品可以測量16通道的電壓，這16通道電壓是通過一個模擬開關把其分時間切入到同一個ADC核心進行轉換，而新一代產品的每個通道均是對應一個單獨的ADC，可以同步采樣。提供便利性的同時提升了更高的精度。是一款具有20mm x 40mm小外形尺寸解決方案，有助于設計人員支持ISO26262 ASIL D級功能安全。

新產品：BQ79606-Q1精密監(jiān)視器

BQ79606-Q1是一款精密監(jiān)視器，具有用于電動汽車驅動系統(tǒng)的集成硬件保護器。通過菊花鏈的技術推疊，支持電氣化傳動系統(tǒng)中的大型電池組配置。從48Ｖ、400V、800V甚至1.5KV電池包的模組?？梢赃_到小于1％的電壓測量精度，師先生表示，這是一個非常高的指標。另外，在電芯電壓測量上，做到每個通道同步工作。除了每個BQ79606里單獨的電芯、電壓測量的ADC外，還有獨立輔助的ADC，可以提供單獨溫度測量通道。該芯片中的電芯電壓測量，溫度測量以及通訊三個部分均可以滿足ISO26262 ASIL D安全等級。

新評估板：集成保護的6通道精密電池監(jiān)視器（BMS）

TI推出的BQ79606－Ｑ1評估板，具有集成保護的6通道精密電池監(jiān)視器，通過菊花鏈的通訊端口，可以支持最多64個模塊的堆疊。該評估板售價199美元。

TMP235-Q1：高精度溫度傳感器

據師先生介紹，這款TMP235-Q1高精度溫度傳感器可以在千瓦級的功率等級下保護動力總成系統(tǒng)免于過熱所帶來的損失。他講到，TPM235-Q1目前是TI溫度傳感器中精度最高的一款芯片，在-40到150°C工作溫度范圍內提供±0.5°C的溫度測量精度。

集成傳感功能的IGBT和碳化硅（SiC）隔離式柵極驅動器

新能源汽車向著更安全、更綠色、更節(jié)能的方向發(fā)現，從整個汽車設計系統(tǒng)挑戰(zhàn)來看，如何持續(xù)提高功率密度，提高功率使用的效率，一直是設計師面對的挑戰(zhàn)。TI的UCC21710-Q1是一款IGBT和碳化硅（SiC）隔離式柵極驅動器集成了傳感功能。據有以下幾大特點：一是驅動強度高，可以提供峰值達到±10A的驅動電流，降低開關損耗，其響應時間為200ns的過流檢測可實現快速的系統(tǒng)保護；二是UCC21710-Q1具有增強型的隔離技術，延長絕緣層的使用壽命，抗浪涌能力高達12.8KV；三是高集成度，TI將緩沖器和傳感器集成到一起，減少了外部元件，同時使用隔離的模擬－脈寬調制傳感器提供精確的溫度、電流或電壓感測。

TI已經推出該驅動器的評估板，售價99美元。該評估板提供每通道單獨10A峰值輸出驅動電流，驅動電壓可編程；其兩個5.7kVrms的增強型隔離通道，支持高達1.7kV的輸入電壓；還提供帶軟關斷和鉗位的短路保護電路。

混動、電動汽車牽引逆變器功率級參考設計

另外，TI還推出了TIDA-020014和TIDA-020015新的參考設計，前者是用于混合動力汽車/電動汽車牽引逆變器功率級的3種IGBT/SiC偏置電源解決方案參考設計；后者是用于IGBT/SiC柵極驅動器的4.2W，4.5V至65V輸入、緊湊型偏置電源參考設計。

新產品：65V輸入，集成100V/1.5A FET的PSR反激式轉換器 LM5180-Q1

師先生向大家介紹了該反激式轉換器的幾大特點，其一是該轉換器具有高集成度，內部包含100V/1.5A的開關管，外部無需功率級器件。無論從設計還是系統(tǒng)成本上都為客戶帶來有效的幫助；其二是無需單獨的光耦隔離器件或額外變壓器的繞組，在外圍電路上，做到簡潔，減少面積；其三是具有線性度非常好的電源轉換效率。由12V汽車電池直接驅動，降低中間電源軌發(fā)生故障的風險。隨后師先生解釋到，之前市場上更多的電源設計為兩級電源變換，由12Ｖ－5Ｖ－DC/DC，如此不僅對電池電壓的穩(wěn)定性有一定的影響，同時為整個系統(tǒng)成本也帶來一定的負擔。

為應對直流快速充電推出的三相Sic參考設計

目前比較常見的電動汽車充電方式是一種交流充電系統(tǒng)，電網通過EVSE標準的充電樁，提供交流電壓（AC）進去，通過OBS（ AC／DC轉換器），對電池組持續(xù)高壓電流進行充電。充電器功率可達約1.44KW至22ＫＷ，充電時長達5到15個小時。而另外一種直流快速充電系統(tǒng)，即從電網到直流快速充電樁，直接用高壓直流電源進入到OBS里對電池組進行充電。充電器功率在20KW至340ＫＷ，僅需15到30分鐘。如此快的速度，特別是將大功率注入電池，在安全方面帶來什么挑戰(zhàn)和如何應對呢？師先生表示：“這樣的設計挑戰(zhàn)需要充電系統(tǒng)能夠提供更高的能量密度和電源轉化效率。從現在技術發(fā)展方向來看，V2G是當下或下一個技術發(fā)展的方向，即從電網到直流快速充電樁，提供了高壓直流電源進去，旁路了汽車里的OBC，直接用一個高壓直流電源進入到OBS里對電池組進行充電。要求我們的OBC和整個直流充電系統(tǒng)都要支持雙向的電源變換?！?/p>

為此，TI最新參考設計，是一個基于碳化硅的三相AC/DC雙向轉換。工作效率，電源轉換效率均可以達到98%。且基于碳化硅技術，在目前功率器件技術水平之上可以提供最大化的功率密度和能量密度，滿足Combo-1電動汽車充電標準，800V直流充電可以輸出高達10kW的輸出功率。

師先生最后總結到，TI擁有豐富的電子汽車系統(tǒng)設計專長和經驗，產品包括模擬和嵌入式處理，并且做到持續(xù)不斷的創(chuàng)新，今天發(fā)布的這幾款產品和方案均是朝著更高效，更安全，更環(huán)保的方向，為汽車走向零排放提供精密的監(jiān)控和保護。