線控技術(shù)驅(qū)動汽車智能化躍遷，安森美全鏈路技術(shù)護(hù)航

隨著汽車電子技術(shù)的進(jìn)步，電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣，汽車也越來越趨向于集成化、模塊化、機(jī)電一體化及智能化方向發(fā)展。線控技術(shù)（Drive-by-wire）通過在剎車、油門、轉(zhuǎn)向、擋位、懸掛等關(guān)鍵部分，由“電線”或者電信號來傳遞控制，取代了傳統(tǒng)機(jī)械連接裝置的硬連接來實(shí)現(xiàn)操控，正逐漸改變著車輛的控制方式和性能表現(xiàn)，為電動汽車發(fā)展提供了關(guān)鍵支撐。

線控技術(shù)框圖示例

線控技術(shù)如何打通汽車智能化的"任督二脈"？

以汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例，過去十年在機(jī)械液壓助力（HPS）、電動液壓助力（EHPS）到電動助力轉(zhuǎn)向（EPS）的迭代中，始終未能突破機(jī)械轉(zhuǎn)向柱和傳動機(jī)構(gòu)的桎梏。

而線控技術(shù)由傳感器、計(jì)算控制單元和驅(qū)動芯片等關(guān)鍵部件組成，傳感器負(fù)責(zé)收集車輛的各種狀態(tài)信息，如車速、轉(zhuǎn)向角度、加速度等，并將這些信息轉(zhuǎn)化為電信號傳輸給計(jì)算控制單元。計(jì)算控制單元則根據(jù)預(yù)設(shè)的算法和接收到的信號進(jìn)行快速運(yùn)算和決策，生成相應(yīng)的控制指令，再通過驅(qū)動芯片將電信號放大并傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電機(jī)或電磁閥，從而實(shí)現(xiàn)了對車輛轉(zhuǎn)向、制動和加速等系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。

線控技術(shù)得以被廣大廠商所接納的更深層次原因在于整車架構(gòu)層面所發(fā)生的變革，符合汽車電子電氣架構(gòu)從傳統(tǒng)分布式ECU架構(gòu)轉(zhuǎn)向基于中央計(jì)算平臺+區(qū)域控制器實(shí)現(xiàn)的更靈活物理架構(gòu)。這種重構(gòu)帶來的好處不僅是節(jié)省了車內(nèi)空間、減輕了車輛重量，更讓線控技術(shù)作為軟件定義汽車（SDV）的重要組成，帶來了汽車功能的全面數(shù)字化和智能化。

此外，自動駕駛的終極需求則讓線控技術(shù)革命加速進(jìn)入深水區(qū)。高階自動駕駛算法每秒產(chǎn)生數(shù)萬次決策，傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的響應(yīng)延遲可能讓毫米級路徑規(guī)劃功虧一簣，而線控技術(shù)可以使車輛動態(tài)控制從模糊的機(jī)械反饋進(jìn)化到電信號的精確可控。

尤其是線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其他車輛控制系統(tǒng)如電子穩(wěn)定控制ESC協(xié)同工作，能夠在車輛出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)時，迅速、精準(zhǔn)地調(diào)整車輪轉(zhuǎn)向角度，及時穩(wěn)定車輛，避免事故發(fā)生。即使在部分電子設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)也能確保車輛保持一定的轉(zhuǎn)向控制能力，保障行車安全。

對于駕駛員而言，在SDV架構(gòu)下利用線控技術(shù)，方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間通過以太網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時通信，因此在不同駕駛場景下轉(zhuǎn)向比是可調(diào)的，能夠?qū)崿F(xiàn)"千人千面"的個性化駕駛體驗(yàn)。

從感知、通信到驅(qū)動控制，安森美（onsemi）構(gòu)筑線控系統(tǒng)的技術(shù)護(hù)城河

看似簡單的電信號替代機(jī)械控制背后，是安森美構(gòu)建的從感知、通信，到驅(qū)動與控制的全鏈路技術(shù)護(hù)城河，覆蓋了高性能傳感器、電源、信號鏈與隔離保護(hù)等多類產(chǎn)品。

安森美針對電子線控技術(shù)可提供的產(chǎn)品

線控技術(shù)感知層面，安森美的研究與相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用已頗有歷史，例如向國際汽車零部件供應(yīng)商海拉（HELLA）交付第10億顆感應(yīng)傳感器，便是被用于海拉的汽車線控系統(tǒng)非接觸型感應(yīng)位置傳感器（CIPOS?）技術(shù)。

安森美針對汽車應(yīng)用的電感位置傳感器NCV77320可測量角度或線性位置，特殊結(jié)構(gòu)讓它在汽車復(fù)雜的環(huán)境中，免受其他雜散磁場的影響，抗干擾性強(qiáng)，因此在踏板、油門、底盤高度、執(zhí)行器位置反饋等地方都可應(yīng)用NCV77320。

在通信層面，目前汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，高速千兆、萬兆以太網(wǎng)，低速的CAN/LIN多種協(xié)議并存，需要復(fù)雜的網(wǎng)關(guān)和線束才能組成完整的全車通訊架構(gòu)，總線利用率也比較低。10BAESE-T1S可以把全車的通訊架構(gòu)，從高速骨干到終端節(jié)點(diǎn)，都無縫整合為完整的局域以太網(wǎng)。

而安森美提供了汽車10BASE-T1S技術(shù)的NVN7410等系列芯片，支持半雙工點(diǎn)對點(diǎn)模式以及多點(diǎn)模式，在物理層有沖突避免機(jī)制（PLCA），無論網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量多少，或數(shù)據(jù)包大小如何，系統(tǒng)都能以確定的順序進(jìn)行通信，不會受到隨機(jī)沖突的影響。PLCA技術(shù)可以提高多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的總線利用率，保證所有節(jié)點(diǎn)的最大通訊延時（Latency）。

在線控技術(shù)系統(tǒng)的驅(qū)動與控制上，安森美與代理商富昌電子FDC設(shè)計(jì)中心合作開發(fā)三相橋驅(qū)動板采用了安森美的T10 MOSFET系列。T10系列基于全新的屏蔽柵極溝槽技術(shù)，相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，顯著提升了效率并有效降低了輸出電容、RDS(ON)和柵極電荷。特別是在橋臂位置，使用了專為此類應(yīng)用優(yōu)化的T10-M版本，它在設(shè)計(jì)上具有極低的RDS(ON)，并配備了軟恢復(fù)體二極管，進(jìn)一步提高了整體性能和效率。此外，T10-M還有效減少了開關(guān)過程中的振鈴、過沖和電磁干擾噪聲，特別適用于電機(jī)驅(qū)動和負(fù)載開關(guān)等對開關(guān)速度和效率要求較高的應(yīng)用場景。

三相橋驅(qū)動板

汽車應(yīng)用中的中低壓MOSFET應(yīng)用安森美同樣擁有豐富的產(chǎn)品線，例如這塊板子在橋臂開關(guān)，相電流斷路開關(guān)和電源防反向保護(hù)等關(guān)鍵部分也采用了安森美高性能MOSFET產(chǎn)品，比如橋臂開關(guān)采用了低RDS(ON)，增強(qiáng)SOA的T10M技術(shù)Power56封裝，相電流斷路開關(guān)采用了TCPAK封裝，并結(jié)合了Top Cooling頂散熱設(shè)計(jì)，優(yōu)化了散熱性能。在高功率密度應(yīng)用中，這種設(shè)計(jì)能有效降低熱積聚，提升了系統(tǒng)的可靠性和長期運(yùn)行穩(wěn)定性。整體來看，這些技術(shù)和設(shè)計(jì)的結(jié)合不僅確保了高效能的電機(jī)驅(qū)動，同時還大幅度提高了系統(tǒng)的整體可靠性和性能表現(xiàn)。

為提升汽車智能化和能效，同時滿足線控技術(shù)的多樣化功率需求，安森美發(fā)布Treo平臺，基于65納米節(jié)點(diǎn)的BCD工藝，支持同行業(yè)領(lǐng)先的1- 90V寬電壓范圍和高達(dá)175°C的工作溫度。基于Treo平臺，安森美將構(gòu)建多個產(chǎn)品系列，包括應(yīng)用于線控系統(tǒng)中的電感式位置傳感器、多相控制器、單對以太網(wǎng)控制器以及電壓轉(zhuǎn)換器、超低功耗模擬前端（AFE）、LDO、超聲波傳感器等，將在未來市場中發(fā)揮越來越重要的價值。

安森美Treo平臺電感式位置傳感器應(yīng)用案例