新型汽车电子系统元器件解决方案（全）(4)

　　车载照明电路故障检测和控制方案

　　在所有的系统中故障检测都是至关重要的。能够独立地对 “开启”状态下有短路负载和过电流现象以及“关闭”状态下有开路负载的每一条通道进行故障检测，将使系统能够做出正确的反应。这种检测同时还可以将出现故障的通道隔离开，以避免影响其它正常通道，特别是在涉及热相互作用问题的时候。

　　当检测到一个过电流状态时，通过“关闭”器件或激活将以低占空比自动重试和 “开启”FET 的选项设置，就可以对 FET 进行保护。这样就允许系统不断地检查故障是否已经被排除，并且不会破坏 FET。

　　在“关闭”状态下监控开路负载故障为系统提供了负载完整性信息。当开关完全处于“关闭”状态下时，通过监控外部功率 FET 的电源电压，就可以实现对每一条通道开路负载故障的检测。

　　同样地，为了防止开关转换期间出现错误的故障报告，一种抗尖峰脉冲滤波器在电源转换期间被激活，以屏蔽故障。可以对该抗尖峰脉冲屏蔽时间进行编程来对所有转换率控制实施进行补偿。如果该开路负载发生在开关转换以后，那么在系统做出正确的动作以前故障的确定有效时间比故障掩模时间要长。正确的动作就是使该场效应晶体管保持在“关闭”状态下。

　　将一个高压侧前置FET驱动器和功率FET组合被广泛地用于负载控制，例如：车载电子的白炽灯泡、继电器螺线管和传输螺线管等，还可能被应用于那些要求通过串行总线通信或者并行输入控制来实现负载控制的工业和商业应用中。将每一个功率 FET 与热相互作用隔离的这种能力，在那些单通道短路或者热关闭故障不会中断其它负载控制通道功能的情况下是非常有好处的。

　　混合动力车（HEV）中的半导体器件解决方案

　　高电压带来的挑战是混合动力车必须解决的问题。几年前，汽车中的功率器件大多数都是55V到60V的MOSFET，主要用于汽车的动力传动系统。现在的汽车，包括混合动力汽车，则采用20V到600V的功率器件。对于动力转向及制动这类应用，开发工程师正在寻找具有低导通阻抗的高性能低压沟道型MOSFET，以降低汽车的功耗。

　　轻度、全面及插电式HEV更是需要600V到1，200V之间的高电压电子系统，这使设计更具挑战性。除了需要高达600V到1，200V的高电压能力外，也需要驱动逆变器和DC/DC转换器中前所未见的电流密度的开关。功率IC要面对这样的高功率、高电压以及高能源，就要以坚固耐用、可靠性和安全作为主要的条件。IR 的Hauenstein博士曾表示，电机驱动IC的保护功能非常重要，在HEV牵引电机出现严重故障和短路时，免除了微型控制器的互动需要。因为这个问题在HEV逆变器中，开关高电流、高电压IGBT时十分常见。”

　　IR的HEV方案系列也包括了具备非常低EMI和优化了的开关性能的驱动器及开关。例如最新的DirectFET MOSFET产品便完全不用键合线，并且因为消除了大部分的寄生电感，以及具备最小的封装电阻，所以能够提供最佳的开关性能。除了领先行业的低导通电阻、卓越的开关性能和增强了的温度能效（例如双侧散热），这款十分先进的无键合线芯片尺寸封装让设计的体积显著减小，特别适用于高功率要求或者如HEVDC/DC转换器这些快速开关应用。

　　IGBT和功率MOSFET作为混合动力汽车的核心技术，吸引功率半导体厂商纷纷瞄准这个庞大的市场。ISuppli曾预测汽车IGBT市场有望以17.2%的年复合增长率高速发展，位居汽车电源管理器件之首，MOSFET市场增长居其次。虽然在未来几年中混合动力车辆还将只是占据车辆市场的一小部分，但混合动力对逆变器和DC/DC的集中需求将形成市场对IGBT和功率MOSFET的巨大需要。

　　中国主要的汽车电子市场及发展机遇

　　安全、节能、环保以及智能和信息化，是未来汽车的发展趋势。中国汽车市场使得汽车娱乐系统得以快速的发展，而这种发展是在现有市场规模下的呈指数生长状态的增长。有市场研究表明，中国的总体汽车产量非常庞大，而车载娱乐系统数量也同样可观，主要提供OEM支持服务。

　　汽车运用电脑作为平台以达到车载通信、导航、视听娱乐、网络控制、为区域市场趋势的一体化而设计的集成多媒体信息系统等功能。有调查分析表明，中国现在市场发展的前景存在于大的汽车电子市场。而汽车行驶安全性和小型汽车相关的娱乐导航信息系统控制、车身电子相关控制等，将成为中国的汽车电子产品市场发展的主要方向。