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  • 助力中国十四五规划,安森美将在2021年继续保持增长

    助力中国十四五规划,安森美将在2021年继续保持增长

    在2021年伊始,21ic专门采访了安森美半导体中国区销售副总裁 谢鸿裕(Roy Chia)先生, 邀请他和我们一起回顾2020与展望2021。 安森美半导体中国区销售副总裁 谢鸿裕(Roy Chia) 21ic:受新冠疫情和国际形势双生影响,2020年对整个世界来说都是不平凡的一年,同时也是机遇与考验并存的一年。对此,您如何看待整个⾏业的发展现状和未来趋势?贵公司⼜是如何把握机遇、直⾯挑战的? 谢鸿裕(Roy Chia):疫情一方面导致了全球经济受到冲击,另一方面也进一步强化了电子市场的一些重要趋势。例如计算平台实现了增长,且为了支持计算平台以及电商的增速发展,对于数据中心也有更强的需求。另一重要趋势是通信的发展,这体现在5G基础设施和智能手机的加速发展,因为这些都是远程工作、生活等实现通信所需的技术和设备。随着企业和工厂致力于降低人员风险,不管是在工厂、楼宇,还是居家,对于自动化都加强了投资。预计在未来的三到四年内,汽车工业以及通信终端市场会恢复增长,而计算平台市场将持平,消费则将会跟随整体经济走向。 疫情是全球性的,半导体行业也是全球性的。半导体作为很多关键应用的基础,迅速恢复了正增长。安森美半导体持续聚焦汽车、工业、云电源和物联网市场的长期增长,以卓越的品质、运营和供应链提升竞争优势,充分发挥规模优势来保持卓越的成本结构和加速现金流,并灵活进行结构和战术上的改变,校准业务配合当前状况,同时承担作为全球雇主、供应商和业务合作伙伴的责任,在全球范围内思考和采取行动,从生产、供应、物流、人力等多方面支持急救人员和关键应用。现下世界某些地区的疫情已经有所缓解,展望2021年,我们希望能够尽快走出疫情的阴霾,能有更加良好的经营环境。 21ic:2020年,半导体行业并购仍在继续进行。连续出现了多起巨头并购大案,例如英伟达收购ARM,AMD收购赛灵思等,贵公司如何看待它们的影响? 谢鸿裕(Roy Chia):并购有助于企业整合资源,快速扩大经营规模,确立或巩固企业在行业中的优势地位,降低营运和资本成本,提升企业价值。并购也是安森美半导体战略上的竞争优势,我们已完成17次不同的并购,未来的并购方针是当恰当的机会出现时,我们会选择性地开展并购,来扩充产品组合,加快财务表现。 21ic:2020年,5G开始走向大规模商用,随着5G基站的进一步部署,5G网络的覆盖越来越广,这将给行业带来哪些机遇?贵公司如何看待? 谢鸿裕(Roy Chia):5G可为大量传感器提供网关,以便将海量数据上传。凭借其低延迟、高带宽、超可靠联接等特性,那些前所未有、意想不到的应用都将成为现实。5G的扩展将使生成的数据量呈陡峭上升趋势,供高能效数据中心处理。而5G是将数据从其起点移动到需要的地方的超高速骨干。5G传输的数据大部分最终会存储在云中,服务器和算法便可以利用这些数据来优化我们的世界。而所有这些感知、传输和计算都需要电源半导体。安森美半导体提供电源管理应用于数据中心和企业应用的中央处理器(CPU)/图形处理器(GPU)/网络处理器(NPU),提供中压 MOSFET应用于 5G 基础设施市场和数据中心的电源管理,包括先进的碳化硅(SiC)方案,以实现更高能效和功率密度。 21ic:从5nm-3nm-2nm,时下的芯片生产技术正走极限,摩尔定律延续面临挑战,贵公司如何看待?贵公司看好哪些新技术或新材料或新工艺,以便延续摩尔定律发展? 谢鸿裕(Roy Chia):基于碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等材料的第三代宽禁带半导体将有望超越摩尔定律。安森美半导体持续大幅地在宽禁带领域进行持续投入和生态的运营,具备独一无二的宽禁带生态系统,包括650 V SiC 二极管、1200 V SiC 二极管、1700 V SiC 二极管、650 V SiC MOSFET、750 V SiC MOSFET 、900 V SiC MOSFET、1200 V SiC MOSFET、1700 V SiC MOSFET、GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)、GaN驱动器等分立器件及模块,乃至仿真模型及软件设计,并结合垂直整合和开放供应链,和业内重点客户建立紧密的合作关系,以确保持续的成本改善和供应的连续性。 21ic:地缘政治摩擦加速了中国半导体产业的自主化发展,国产替代是2020年绕不开的话题,贵公司是否有参与其中? 谢鸿裕(Roy Chia):半导体是一个全球性的行业,没有任何一个国家能单独提供整个行业供应链。供应商、客户都来自全球各地,合作推动创新。 21ic:在2020年贵公司有哪些产品和技术您认为可以称得上是对该应用或技术领域有明显提升或颠覆性的贡献?请您分享。 谢鸿裕(Roy Chia):安森美半导体的900 V和1200 V SiC MOSFET扩展现有宽禁带系列,提供超越硅MOSFET的性能,用于高要求的应用,包括太阳能逆变器、电动汽车(EV)车载充电、不间断电源(UPS)、服务器电源和EV充电桩;安森美半导体还推出了全SiC功率模块NXH40B120MNQ系列,解决了太阳能逆变器在提升功率水平下对更高系统能效的需求,并证实SiC技术的成熟,已被台达选用,用于支持其M70A三相光伏组串逆变器。 安森美半导体专为插电式混合动力车(PHEV)、完全混合动力车(HEV)、纯电池车(BEV)和燃料电池(FCEV)电动车设计的VE-Trac Dual系列,针对牵引逆变器的应用进行了优化,并实现了许多创新,包括双面冷却,使其具有高功率密度和小尺寸,解决了与牵引逆变器设计相关的挑战,包括功耗、开关能效和热性能。 其无焊线结构还降低杂散电感,从而通过AQG-324认证,同时延长使用寿命。 压铸模功率集成模块(TM-PIM) 集成最佳的IGBT/FRD技术,采用可靠的基板和环氧树脂压铸模技术,比普通的凝胶填充功率模块提高热循环使用寿命10倍、提高功率回环使用寿命3倍,有利于逆变器系统实现更高能效、更长的使用寿命及更高可靠性,适用于工业电机驱动、泵、风扇、热泵、HVAC、伺服控制等多种应用。电机开发套件(MDK)结合硬件、软件和功率模块,且首重高能效,帮助设计团队加速开发更高能效的电机控制方案。 互联照明平台结合灵活性、无线控制和高能效,支持智能LED照明方案的快速开发,使制造商可以大幅降低能耗,同时为用户提供更大的便利;用于Wi-Fi 6E应用的QCS-AX2芯片组采用AdaptivMIMO技术,加快6 GHz的采用;RSL10 Mesh平台含开发和部署网状网络所需的所有基本要素,赋能智能楼宇和工业物联网低功耗蓝牙网状网络应用并帮助工程师加快部署;使用Veridify技术的安全的端到端蓝牙低功耗方案;高性能CMOS全局快门图像传感器AR0234CS,其高动态范围和创新的像素设计可在每秒120 帧的速度下提供优越的图像清晰度,用于机器视觉、增强实境(AR)/虚拟实境(VR)/混合实境(MR)头显、自主移动机器人(AMR)和条码读取器等应用;高性能、低噪声XGS系列图像传感器XGS 45000、XGS 30000和XGS 20000扩展现有XGS阵容,提供通用架构和高达4500万像素的分辨率,用于需要高速数据捕获和传输的工业成像应用。 21ic:能否介绍下贵公司在中国市场的发展情况?2020年中国市场有哪些突出表现?2021年针对中国市场又有哪些规划和布局? 谢鸿裕(Roy Chia):安森美半导体一直注重中国市场,2020年在中国市场针对汽车、太阳能、5G/云电源和工业物联网等重点细分领域广泛布局,实现了快速增长。 安森美半导体推出了大量车规级的感知、电源、模拟等方案和技术,推进汽车功能电子化、新能源汽车和更精密的先进驾驶辅助系统(ADAS)及无人驾驶。在太阳能和光伏产业,安森美半导体推出了许多模块产品,尤其是基于SiC的方案,提供更高集成度、能效和功率密度。安森美半导体先进的MOSFET、48 V及SiC等方案应用于5G网络电源,助力中国市场5G网络的部署。而安森美半导体的IGBT、模块、SiC、DC-DC及低压降稳压器(LDO)等方案用于云电源,比竞争方案高0.5%的能效, 令超大规模数据中心使用寿命期内节能约3800万美元。在工业电源及运动控制,安森美半导体扩充应用于工业电机驱动的产品阵容,包括比普通的凝胶填充功率模块提高热循环使用寿命10倍、提高功率回环使用寿命3倍的压铸模功率集成模块(TM-PIM),和提供高集成度、高能效、精准度及可靠性的智能功率模块(IPM),以应对工业自动化及机器人不断增长的需求,还推出了先进而灵活的电机开发套件,结合硬件、软件和功率模块,加速开发更高能效的电机控制方案,适用于从低于1 kW到超过10 kW的应用,而硅光电倍增管(SiPM) 直接飞行时间(dToF) 激光雷达平台,则为工业测距应用提供现成的低成本、单点激光雷达的完整方案。物联网方面,安森美半导体也推出了许多联接、感知、致动乃至交钥匙方案,赋能智能家居等创新。 随着中国十四五规划的制订,5G、大数据中心、可再生能源、新能源汽车及充电桩、人工智能(AI)、物联网、第三代半导体、公共卫生、应急物资保障等领域在2021年将迎来政策红利,安森美半导体将致力为这些领域提供高能效创新的方案。

    时间:2021-01-27 关键词: 年度专题 安森美 工业物联网 汽车电子

  • 这家公司如何看待2020年的四大关键词:疫情、并购、缺货、SiC

    这家公司如何看待2020年的四大关键词:疫情、并购、缺货、SiC

    提到半导体公司,能够最先想到的是哪个公司?或许是Intel、三星、海力士、美光这些企业。而提到电源、传感器、模拟器件这些领域,就不得不提到安森美半导体(ONsemi)这家企业了。 根据HIS统计,2018年安森美半导体凭借着约9%的市场份额名列英飞凌之后,位居第二。安森美半导体在集成器件制造上的排名也在不断地上升,根据Informa CLT统计,2019年安森美半导体凭借1.3%的市场份额,排名全球第13。 这家企业正在以惊人速度发展,成为半导体新兴的领袖之一。那么这家企业在去年一年如何应对行业各种突发事件,未来又将如何发展?21ic中国电子网受邀参加安森美半导体线上交流会,共话公司战略及发展情况。 2020年三大关键词:疫情、并购、缺货、SiC 1、疫情:冲击下的三大关键趋势 2020年不平凡的开局使得一切都变得异常困难,始料未及的冲击下,安森美半导体是如何看待的?“疫情的出现,一方面导致了近期全球经济受到冲击,另一方面也进一步强化了电子市场的重要趋势”,安森美半导体公司战略、营销及方案工程高级副总裁David Somo如是说。 在他看来,由于疫情的冲击,计算平台和通信技术在远程办公和无接触电商的兴起下成为电子市场发展的重要趋势。 纵观全球经济数据,预计2020年GDP增长率将从2019年的+2.8%  下降至-3.7%。中国将是世界主要经济体中唯一能在2020年实现正增长的经济体,而其他经济体预计在今年将会有个位数的下滑。   再反观终端电子市场,汽车、工业、通信、消费市场在2020年均有所下降,其中表现最为严重的便是汽车行业,伴随经济的萎缩,亚太地区汽车产销急剧下滑,第二季度4月开始出现反弹,但随后欧美工厂的关闭,也带来了产销量的大幅下降。下半年全球的汽车产销实现了复苏,出现了强劲的V型复苏趋势,全年预计下降15%到17%。 不过,他认为整体市场伴随整个社会办公、生产、居家方式的转型将迎来恢复甚至增长。“随着企业和工厂致力于降低人员风险,对自动化都加强了投资,预计未来三到四年内,汽车工业以及通信终端市场会恢复增长,而计算平台市场将持平,消费则将会跟随整体经济走向。”   具体说到安森美半导体的市场,其应用也覆盖了汽车、工业、通信、计算和消费五大领域。从数据来看,安森美半导体的第一大终端市场是汽车,占整体销售收入近1/3;第二是工业,占比25%;第三是通信,占比19%。从渠道来看,既做直客也经代理商渠道销售,全球范围内跟代理商伙伴们合作占近60%的收入份额,直接服务的OEM客户约占40%。从地区分布来看,收入占比最大的是亚洲地区(不包括日本),占总收入的64%,而欧洲和美洲各占约15%。 David Somo坦言,正如企业一样,安森美半导体也受到了疫情的影响,但仍然非常努力地去保持全球的生产制造能够持续运行。比如要适应严格的风控检疫隔离的要求,特别在东南亚等地区,工人们上下班回家,都要经过很多的检查关口,因此投入了人力和资源来保证安全、健康的工作环境,照顾好我们的员工,让他们能够安心地生产客户所需要的产品。产品中有一些是用于治病救人的医疗器械,也是必不可少的关键行业,因此我们倍加努力,加大投入,在2020年持续保证生产防疫两不误。 另一方面,物流环节也受到了疫情影响,除了自身生产体系以外,要依赖物流网络向全球的客户进行产品交付。除了海运之外,还会采用空运,通常的形式是借助商业航班实现客货混运。疫情之下,航空公司备受影响,出行量出现了骤减,航班的架次也减少了很多。安森美半导体与物流领域的合作伙伴以及供应商合作,维持产品的运输网络畅通,来实现向全球的客户供货。 根据David Somo的介绍,在疫情的大背景下主要聚焦在汽车、工业和云电源三大趋势。安森美半导体将采用了创新方法来开发技术、产品和解决方案,赋能三大关键趋势。 2、并购:进一步扩充产品组合 企业并购是今年半导体行业的一大关键词,通过并购不仅可以丰富技术、填补空缺,亦可实现内生增长。David Somo表示,安森美半导体从2000年公司成立开始,通过一系列的战略性并购以实现外生增长。随着最近的并购,安森美半导体得以在关键领域打造产品组合。具体来说,今年对 Quantenna的并购进一步拓展了Wi-Fi联接方面的能力,对sensL的收购获取了固态激光雷达(LiDAR)技术,对Aptina、Cypress、Truesense的收购丰富了图像传感器组合,对IBM的收购拓展了雷达技术,对Fairchild半导体业务的收购进一步丰富中高压的功率半导体产品和模块。 “过去这一年行业当中较大并购有ADI收购Maxim,英飞凌收购赛普拉斯,但这些收购涉及到的产品与我们的产品方向并未存在较多直接竞争。除了加强内部研发,未来的并购方针是当恰当的机会出现时,会选择性地开展并购,来扩充产品组合,加快财务表现。” 3、缺货:不断提高产能 8寸晶圆缺货涨价是今年半导体行业另一个大关键词,这主要是因为上半年供应量的急剧下降以及下半年出乎意料之外的急剧反弹。换言之,刚开始很多企业停止订货,后来又大量订货来支持后期增长需求。David Somo对此表示,安森美半导体在布局产能的扩充,包括购买了日本富士通位于会津若松的8英寸晶圆厂的大部分股权,以及收购了美国纽约州东菲什基尔(East Fishkill)12寸晶圆厂,这两个工厂都在扩大产能,来满足不断增长的需求,也预计这样的需求增长会持续到2021年。 “我们有80%的元器件是由自己的工厂来生产,如果用ATO(面向订单装配)角度来看,内部制造网络前三季度的产能利用率大概在70%左右。我们正在与制造封测合作伙伴合作,不断增加产能,为客户提供供应。” 此前,安森美半导体曾表示,每年的产能都在翻番,以领先于客户的进度计划量。如此产能下,价格必然可以快速下降,主要归功于三个关键点:(1)基板质量在提高,带来更好的芯片良率;(2)更多的基板供应商达到了生产质量;(3)客户的采用率在增加,推动了更高的产量。 在如此充足的材料和裸片的保障下,加之安森美半导体40余年的大批晶圆生产经验,不仅保证了充足的市场供应,也能够引领器件性价比的提升。“我们也看到了客户需求的增长,所以也会扩大产能,满足不断增长的需求。” 4、SiC:600/650V SiC和GaN如何选择 安森美半导体在SiC上,拥有SiC MOSFET和SiC二极体,并推出了多代技术的产品。其所有器件都符合汽车标准,因此工业市场真正能同时获得最佳品质的器件。 在SiC二极管方面,安森美半导体自2016年开始,便发布了650V和1200V二极管产品组合,并在2019年7月首次发布1700V二极管产品组合。 在SiC MOSFET方面,安森美半导体在2018年12月发布了初代1200V产品,650V/750V/1700V产品现均已提供样品。 不过,虽然SiC偏向大功率 (650V-3.3kV),GaN偏向射频、通信、消费 (80V-650V),但实际上两款产品也有一定交集(主要在600V/650V电压级别上)。友商认为GaN-on-Si的600V/650V产品在汽车工业市场更具成本优势,而安森美半导体在600V/650V上是SiC产品,这是为什么? David Somo这样为记者解释,这个问题有三个要素需要考量:在600到650伏电压区间的交集,超级结 MOSFET技术提供性能和成本方面的优势。安森美半导体现在投资开发并提供600到1200伏的碳化硅MOSFET,和开发更高压的器件。在600到650伏电压区间安森美半导体更建议使用超级结FETs,安森美半导体也开发600到650伏的氮化镓(GaN)产品。在大功率设备方面,一旦超过600—650伏的电压等级,将会有从IGBT转向SiC的趋势,但是这个转型趋势不是一蹴而就的,而是需要持续多年的一个过程。假以时日,这些高压等级的产品都会持续地转向SiC。超级结FET能够在600—650伏的电压区间提供成本方面的优势。GaN 更多用于如射频功率(RF Power)产品,它追求的更多是能效及开关频率(Switching Frequency)的最大化。GaN技术可以实现体积的最小化,比如电源适配器,当然它相比超级结MOSFET技术,在成本上会高一些。 展望未来 David Somo为记者介绍表示,展望2021年,整个电子产业总的趋势就是要提高能效,这就会增加对功率半导体的需求。因此,追求更高能效的趋势是普遍适用于电子市场的。 在2021年增长预计最快的领域包括:汽车功能电子化,比如像新能源车动力总成;能源基础设施,如太阳能等可再生能源;电动车的充电桩;广泛的供电方面的产品,包括超大规模数据中心、5G基站以及工业领域中使用的电机驱动系统等。 实际上,安森美半导体一直以来都非常重视中国市场,2021也不例外。纵览安森美半导体的制造网络,前端拥有12家制造厂能够进行晶圆加工,后端拥有9家封测工厂,其中3家位于中国,分别在乐山、苏州和深圳。凭借综合制造能力,安森美半导体在2019年的出货量达到了660亿颗芯片。 上文也讲到,安森美半导体洞察到了疫情之下,将催生汽车、工业和云电源市场的增长。在汽车方面,Daivd Somo表示,“众所周知,中国在新能源汽车的开发应用方面处于领先地位,安森美半导体跟中国客户在牵引逆变器、车载充电器、高压负载和基于48V 电源的系统等领域和应用保持着紧密合作,以推动下一代新能源汽车的发展。” 另一方面,通过完整的产品方案组合及各种传感器模式,支持L4和L5级别自动驾驶汽车,包括超声波传感器接口、图像传感器、固态LiDAR和毫米波雷达等技术。 在工业方面,很多新兴应用中,安森美半导体的传感器和联接产品也有用武之地,包括自动驾驶汽车、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、可穿戴设备、无人机、机器人和智能楼宇等。  另外,在工业物联网上将重点关注三大垂直领域,一是资产跟踪与监控,二是近年增长十分迅速的互联照明,三是智能家居/楼宇及其自动化。 在云电源方面,安森美半导体认为云规模使高能效成为首要任务,从能效提升方面来看,使用安森美半导体的云电源方案可以提高约0.5%的能效。 展望未来,安森美半导体将重点关注研发,致力于开发包含电源、模拟、传感器和联接方案等在内的创新产品和解决方案。一边通过内生增长,另一边通过外生并购,进一步提升自身能力,使得能够支持客户所开发的应用,同时也打造自身的专业应用能力,帮助客户更好和更快地开发产品并推向市场。

    时间:2020-12-27 关键词: SiC 安森美

  • 不只有电源IC,安森美还承包了全球80%的汽车ADAS传感器

    不只有电源IC,安森美还承包了全球80%的汽车ADAS传感器

    说到安森美,业内人士估计都会想到其领先的电源IC。事实上,除了为行业提供超强的电源半导体以外,安森美6年前切入的新业务传感器也取得了快速的发展。特别的,在汽车领域,安森美图像传感器已占据了超过60%的市场份额,目前市场上超过80%的汽车ADAS图像传感器都是安森美提供的。 安森美是如何实现这一骄人成绩的?其传感器产品又有哪些独到之处?日前,安森美半导体举办智能感知策略和方案发布会,其智能感知部全球市场和应用工程副总裁易继辉(Sammy Yi)先生接受21ic电子网采访,详细解读了安森美传感器的制胜之道。 从摩托罗拉分拆出来的半导体新兴领袖 安森美的前身是摩托罗拉半导体,1999年从摩托罗拉拆分出来后于2000年在美国纳斯达克上市。经过20年的发展,安森美已跻身前20大集成器件制造商,位列第13位(2019年市场份额数据)。 安森美半导体产品主要分为三个部门:电源方案部(PSG),先进方案部(ASG),智能感知部(ISG)。相比电源产品部51%的收入贡献,智能感知部还有很大的上升空间,但成长速度最快。安森美智能感知部成立于2014年,是通过一些战略性兼并、并购而得。 拥有2000多项专利的现代图像传感器发明者 虽然安森美半导体的智能感知部成立才六年,但在成像传感器行业却拥有40多年的悠久历史,具有2000多项成像专利。从其收购兼并的部分来看,安森美的成像传感器技术可以追溯到柯达的首款百万像素CCD,JPL为了阿波罗登月开发出的全球首款CMOS图像传感器(1993年),全球首款专用在汽车上的车规级CMOS图像传感器(2005年)等。 可以看出,安森美半导体在图像传感器发展历程中创造了很多行业第一,凭借着这些技术积淀,到目前,安森美半导体已经给市场提供了超过5亿件图像传感器。 从三年前开始,安森美半导体又陆续收购了IBM在以色列的毫米波雷达研发中心,以及专注于飞行时间(ToF)激光雷达传感器开发的爱尔兰SensL公司,从而将传感器产品扩展到雷达传感器领域。 安森美智能感知部门有三个主要的市场:汽车、机器视觉和边缘人工智能。 安森美在汽车智能感知领域的领先地位 在汽车成像市场(专门给人眼看),安森美的图像传感器拥有超过60%的市场份额,在汽车感知领域(人工智能和机器视觉),安森美图像传感器占全球市场份额超过80%。 2019年,在汽车市场销售了近一亿颗传感器,以全球汽车销售量平均6,500万辆来算,平均一辆车就有安森美的2个摄像头。 另外,安森美推出了Hayabusa系列新产品,它革命性地实现了高动态范围,是目前市场上具有最高的宽动态效果且具有网络安全功能的图像传感器。 创新技术应对汽车感知新挑战 时下的汽车就像一个架在四个轮子上的计算机,要想让这个汽车拥有超强的感知能力,离不开各种传感器。例如,ADAS摄像头、倒车摄像头、环视360度,监控、电子车镜、驾驶员监控、乘务员监控、车内的毫米波雷达和激光雷达。 单就汽车成像而言,目前面临着三大挑战,一是宽动态,例如从灰暗的地库开到正对太阳强光的户外,夜晚在对向远光大灯照射下感知树荫下的行人,这些都需要图像传感器具有高动态范围。二是环境温度,汽车既要能适应零下几十度的极寒天气,也要能适应动辄上百度的恶劣环境。三是应对LED指示牌、交通灯对图像传感器的挑战。 上图显示Hayabusa传感器所采用的先进技术,在这种先进技术支持下,Hayabusa系列产品一次曝光就能实现95dB,经过多次曝光可以达到120dB,下一代产品一次曝光有望能够达到110dB,多次曝光可以达到140dB。Hayabusa所实现的宽动态范围可以让汽车感知更准确,帮助实现更高的安全性。 从上图可以看出,Hayabusa传感器的宽动态范围让汽车可以从昏暗地道中“看到”外面强光中的清晰场景,大大提高的安全性。 另外一个挑战来自夜视,在几乎没有光的情况下,传感器如何去“看见”目标?安森美新开发出的近红外+(NIR+)工艺,将近红外光电转换效应提高了4倍。 从图中可以看出,采用安森美NIR+技术的传感器(下半部分),可以清晰看到没有光环境下的目标物体,避免了安全事故的发生。 安森美传感器在机器视觉及边缘计算领域的创新方案 工业4.0、工业自动化、人工智能使机器视觉市场快速发展。同时,边缘人工智能不断地向新领域扩展,例如新零售,智慧农业、畜牧业和农业都开始了智能化的转化。一些新兴设备,特别是在新冠状病毒以后的后疫情时期,都出现了远程化、无人化的趋势,这些都要求边缘人工智能能力。而这一切都离不开传感器的支持。 据第三方调研公司YoleDevelopment的数据,安森美在工业机器视觉领域的市场份额是第一位。 从1.3英寸固定尺寸图像传感器的发展趋势来看,分辨率在逐年提升,从过去的200万像素,500万,800万,1200万,现在超过2000万。同时,在同样尺寸下图像传感器随着像素的增大,图像质量也在不断提高,带宽也在逐年提高。 安森美最新推出的XGS系列图像传感器,从200万像素到4500万像素,有11款不同像素产品。该系列具有一个独特的优势,客户只需要两块线路板设计就能支撑11款不同的传感器,在设计上节省了大量的成本和时间。另外一个创新是,在29×29mm2摄像头中可以放进1600万像素传感器。 上图是安森美即将推出的一款4K产品的宽动态效果图。在这种强光环境下,人眼是不能看的,但这款图像传感器不仅能够看清场景,连灯丝都能看得非常清楚。在0.2cd/cm2光照量非常低和190,000cd/cm2光照量非常高两种情况并存时,两处场景都能看清,远远超过了人眼能力。 安森美超低功耗传感器ARX3A0,功耗不到2.5mW/s/帧,而且有自动唤醒功能,平时在休眠状态,不耗费任何电,一旦发觉到有物体移动时,会自己唤醒,同时采用了NIR+制程,夜间成像效果也非常好。它的尺寸也非常小,1/10英寸,成本很低。 传统的激光雷达使用的技术是APD,也叫雪崩光电二极管。它的缺点是体积大、功耗高、侦测距离范围有限、一致性不好。安森美采用了SiPM(硅光电倍增管),优势在于它的增益是APD的1万倍,灵敏度是APD的2000倍,工作电压要求非常低,只要30V,而APD则要250V。它的一致性非常好,特别在大批量生产的时候有助于批量化。 在激光雷达产品上,安森美可以提供整体、系统的方案。在激光雷达功能框架图中,安森美公司在激光源、激光素发射、激光素接收的器件上与合作伙伴合作,其他电子线路和激光接收器则是由安森美自己开发。 除了激光雷达,安森美还提供毫米波雷达,适用范围有:L1、L2、L3、L4、L5。在不同自动驾驶的级别上有不同的应用。安森美的专有毫米波雷达技术 “MIMO+”,能够提供4D信息,可用于L3层级的自动驾驶。与竞争方案相比,安森美的MIMO+加上实际通道、虚拟通道,要比竞争对手多一倍的通道。同样性能的毫米波雷达,安森美的可以节省50%的mmIC器件、减少优化控制器、线路板,可以降低总体的成本。我们也会开发雷达信号处理,我们的对外联接接口是按照行业标准,不管是现有标准还是未来发展标准。

    时间:2020-09-30 关键词: 传感器 电源 ic 安森美

  • 安森美半导体车身控制模块设计要求解决方案

    安森美半导体车身控制模块设计要求解决方案

    安森美半导体车身控制模块设计要求解决方案 人们对汽车的操控性及舒适性需求不断升高,汽车车身中的电子设备越来越多,如电动后视镜、中控门锁、玻璃升降器、车灯乃至其它更多的高级功能等。  典型车身控制模块(BCM)设计重要的一步是确定电源要求,以及选择合适的电源方案。一般而言,BCM要求的输入电压在-0.5 V至32 V之间,输出电压为5 V或3.3 V。值得一提的是,汽车内的用电设备越来越多,如果电池直接供电的设备静态电流不够低,而汽车连续停泊较长时间,车内蓄电池可能因为过度放电而使汽车无法重新启动,故BCM设计需要考虑静态电流。此外,汽车应用中可能会常常面对高温环境,所以要求电源提供过温保护。 适合于BCM的电源包括线性电源(或称线性稳压器)和开关电源(或称开关稳压器)。这两种电源各有优势,究竟选择何种电源,还要看具体应用。在车身控制模块的供电电源方面,中国市场上所售汽车中,轿车一般采用12 V电源,而卡车和客车一般采用24 V电源。在12 V电源BCM中,推荐采用安森美半导体的线性稳压器,如NCV4275A等,见图2。NCV4275A是一款带复位和延迟功能的5 V、3.3 V/450 mA低压降(LDO)线性稳压器,这款器件支持可编程微控制器复位,并提供多种特性,如过流保护、过温保护、短路保护等。此外,在下图中位置1处串联一个二极管(MRA4005),这线性电源能有效防止高达-42 V的反向电压;在位置2处并联一个瞬态电压抑制器(TVS)管,可以有效阻止高达+45 V的瞬态电源负载突降(load dump)高压脉冲及不稳定的电源杂波,符合12 V汽车电源系统的ISO16750-2-2003 4.6过压测试规范。实际上,在汽车发动机启动瞬间就可能出现负载突降,从而导致电池电压升高至超过40 V。这些特性让NCV4275A非常适合汽车车身控制模块应用。 实际上,NCV4275A仅是安森美半导体针对汽车应用的宽范围线性稳压器中的一款,其它线性稳压器有如NCV8664/5、NCV4949、NCV8503/4/5/6、NCV4274A等。超低静态功耗的产品,静态电流低至30 μA以下,驱动电流范围在100 mA至450 mA之间。 电源要求及方案选择 24 V电源的BCM应用中,需要将24 V电压转换至5 V或3.3 V,如果采用线性稳压器,电源芯片本身就会有很高的功率消耗,产生大量热量导致温度过高而烧坏芯片,所以我们需要采用开关稳压器,我们推荐采用安森美半导体系列用于汽车的开关稳压器,如NCV51411、NCV8842、NCV8843、NCV33063、NCV33163、NCV3063、NCV3163、LM2576、LM2575及NCV2574等。这些开关稳压器具有较高的效率,避免产生大量的放热,保护芯片,提升系统可靠性。这些汽车应用的开关稳压器驱动电流多数在0.5 A至1.5 A之间,有的达到2.5 A(NCV33163),开关频率在50 kHz至300 kHz之间。以NCV51441为例,这款器件使用V2控制架构,提供无可比拟的瞬态响应、极佳总体稳压精度及最简单的环路补偿。这款器件上的“BOOST”引脚支持“充当启动电路(Bootstrapped)”工作,将能效提升至最高;集成的同步电路支持并行电源工作或将噪声降至最低。 车身网络要求及发展趋势 可以应用于汽车中的系统总线有多种,如控制器区域网络(CAN)、本地互连网络(LIN)及FelxRay等。这些总线的特点各不相同,表1比较了汽车应用中几种常见的系统总线,并列出了典型的安森美半导体总线收发器产品。 安森美半导体的总线收发器系列非常适合车身控制网络应用要求。图3a)及b)分别显示了基于安森美半导体CAN收发器AMIS-42665及LIN收发器NCV7321的典型电路。值得一提的是,AMIS-42665提供小于的10 μA的极低静态电流。支持总线唤醒,共模电压范围-35 V至+35 V,可以承受额定+/-8 kV的静电放电(ESD)脉冲。NCV7321则支持-45 V至+45 V的电压范围,承受额定5 kV的ESD脉冲。这些器件均提供强大的保护功能。 在车身控制网络应用中,需要尽可能地配合降低成本及空间要求,同时提升系统的稳定性和长期可靠性,故需要提升元器件的集成度。得益于近年来出现的混合信号工艺,如安森美半导体的Smart Power高压BCD工艺,高压模拟电路如今能够与低压电路集成起来,使更高集成度的系统芯片得以开发和应用。如安森美半导体的NCV7440在同一颗芯片上集成了线性稳压器及CAN收发器,NCV7420则集成了线性稳压器及LIN收发器。这样的集成有效节省PCB板空间,可以给MCU单独供电,有效遏制其它模块对MCU电源的干扰。 安森美半导体身为全球领先的高性能、高可靠性硅解决方案供应商,更为汽车车身控制网络应用推出一款超高集成度的芯片——NCV7462。这款芯片集成了线性稳压器、CAN收发器、LIN收发器、看门狗(WD)电路、低边驱动及高边驱动,将所需外部元件数量减至极少,仅占用极小的电路板空间,并帮助简化设计流程。 遥控上锁及开锁设计要求及解决方案 汽车中的遥控上锁及开锁的应用越来越普及。车身控制模块使用315 MHz(美国、日本)或433MHz(欧洲)频率,通过高频接收和发送来实现遥控上锁及开锁功能。这类应用中的设计难点在于设计阻抗匹配电路,从而使功率损耗降至最低。此类应用的通用要求包括低静态电流、提供睡眠模式、低发射功率、高接收灵敏度、低功耗及适宜的频率范围等。而安森美半导体的ON-53480高频收发器很好地满足这些设计要求,如静态电流低至小于1 µA,带有唤醒及睡眠检测功能,信号电平仅为10 dBm,接收灵敏度更是低于-100 dBm,且工作电流仅为10 mA,频率范围为280至343 MHz。 板外大功率负载驱动及方案比较 车身控制模块电路板需要为板外的一些大功率负载供电,这些负载包括汽车内部照明(5 W及10 W)、单向电机和汽车喇叭等。一种可选的方案是采用板内继电器。继电器的线圈属于感性负载,而感性负载在启动时需要比维持正常工作所需电流大的启动电流,且感性负载在接通电源或断开电源的瞬间会产生反向电动势。要驱动继电器,可以采用安森美半导体的NUD3124、NUD3160或NCV7608等继电器驱动器。 另一种方案是采用“预驱动器+MOSFET”来驱动板外大功率负载,其中预驱动器可以采用安森美半导体的NCV7513A,这器件支持并行端口及SPI端口通信,可编程,提供失效模式检测及短路和断路诊断功能。 第三种方案是采用SmartFET驱动。这是带保护的MOSFET,在MOSFET基础上增加了多种功能,如过压钳位、ESD保护、过流保护、过温保护、反压保护及高边和低边驱动。典型器件如低边驱动的NCV8401/2/3,及用于高边驱动(内部集成了升压电路)的NCV8450和NCV8460等。这三种方案的优缺点见表2。 应用于BCM的其它方案 除了上述板外大功率负载,汽车应用中常见的电动后视镜方面,可以采用安森美半导体的NCV7703来驱动其中的转向电机。这器件提供3个半桥输出,输出电流为0.6 A,最高达1 A,并具备自诊断功能,提供低静态电流、SPI通信及低压/过压/过温保护等特性。 此外,车身控制模块需要采集车门、车锁、组合开关等数十个信号,往往需要扩展MCU的输入端口,这就需要并行端口转串行端口的逻辑转换芯片,常用的是安森美半导体的8位移位寄存器MC14021B。 安森美半导体还为组合尾灯提供不同的解决方案。如NCV7680是一款8通道低边恒流驱动器,能以脉宽调制(PWM)方式设定尾部行车/刹车电流输出,而NSI45xx则是新推出的恒流线性稳压器(CCR),基于安森美半导体待批专利的自偏置晶体管技术,以低成本、强固等特点提供较高性能,着眼于替代一些汽车尾灯中使用的电阻型驱动器。 总结: 应用环境苛刻的车身控制模块(BCM)对元器件提出了更高的要求。本文探入探讨BCM设计在电源、车身网络及板外大功率负载驱动等多个方面的要求,并比较分析了一些领域中不同方案的优劣势。安森美半导体针身为全球领先的高性能、高能效硅方案供应商,针对车身控制模块等汽车应用提供具有强固保护特性、高可靠性、低静态电流的解决方案,如电源稳压器、总线收发器、高频收发器、继电器驱动器、预驱动器、电机驱动器、LED驱动器及MOSFET等,帮助设计人员为他们的BCM设计选择更佳的元器件方案,从而在市场上占据优势。

    时间:2020-09-10 关键词: 车身控制 安森美

  • 安森美针对智能电表PLC通信应用的线路驱动器设计

      定义   自动增益控制(AutomaTIc Gain Control)   使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。   实现这种功能的电路简称AGC环。AGC环是闭环电子电路,它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路,其增益随控制电压而改变。   控制方法   控制电压形成电路的基本部件是 AGC 检波器和低通平滑滤波器,有时也包含门电路和直流放大器等部件。放大电路的输出信号u0 经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后,产生用以控制增益受控放大器的电压uc 。当输入信号ui增大时,u0和uc亦随之增大。   uc 增大使放大电路的增益下降,从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量,达到自动增益控制的目的。放大电路增益的控制方法有:①改变晶体管的直流工作状态,以改变晶体管的电流放大系数β。②在放大器各级间插入电控衰减器。③用电控可变电阻作放大器负载等。AGC电路广泛用于各种接收机 、 录音机和测量仪器中,它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内 ,因 而也称自动电平控制 ; 用于话音放大器或收音机时,称为自动音量控制。   应用   自动发电控制( AutomaTIc GeneraTIon Control )在电力行业中,AGC指:自动发电控制(AGC, AutomaTIc Generation Control ),是并网发电厂提供的有偿辅助服务之一,发电机组在规定的出力调整范围内,跟踪电力调度交易机构下发的指令,按照一定调节速率实时调整发电出力,以满足电力系统频率和联络线功率控制要求的服务。或者说,自动发电控制(AGC)对电网部分机组出力进行二次调整,以满足控制目标要求;其基本功能为:负荷频率控制(LFC),经济调度控制(EDC),备用容量监视(RM),AGC性能监视(AGC PM),联络线偏差控制(TBC)等;以达到其基本的目标:保证发电出力与负荷平衡,保证系统频率为额定值,使净区域联络线潮流与计划相等,最小区域化运行成本。

    时间:2020-09-10 关键词: 通信 plc 安森美

  • 图像传感器HDMI输入输出FMC模块解决方案

      璨圆最新发表的LED芯片发光效率高达230lm/W,在导入LED球泡灯整灯成品后,其光效依然可维持达230lm/W,不受灯具降低光效的影响,且LED灯泡发光角度可达到300度,相较于目前半周光LED灯泡的发光角度120度或全周光灯泡的270度,新产品将可大幅增加LED灯泡的广角表现。   璨圆表示,根据业界先前发表的LED芯片发光效率,在实验室阶段,美国大厂CREE已达到265lm/W、日亚化可达250lm/W,璨圆目前203lm/W芯片光效在在实验室阶段为全球排名第3,若顺利量产,将可望是全球量产最亮的LED晶粒产品。璨圆并未详细说明其技术原理,不过据了解,该产品是采用荧光粉涂布技术应用于小尺寸LED晶粒。   璨圆表示,由于效率提高,其LED球泡灯使用的芯片可大幅减少,效率高散热需求也跟着大幅降低,制造成本自然跟着下降,预计11月起正式量产,未来每个月将可带入5,000万元营收贡献。

    时间:2020-09-07 关键词: 图像传感器 hdmi fmc 安森美

  • 微步步进电机驱动器在AFS应用中堵转检测的实现

      工信部在最新的一纸文件中,要求从2015年起,境内销售的所有电视机都应具备地面数字电视接收功能。个别媒体将其解读为“机顶盒将在2015年消失”。   不过记者了解到,这是对上述文件的误读,机顶盒不但不会消失,其功能甚至还将更加强大。文件并不会对现有的有线电视用户造成影响,有线电视用户恐难摆脱机顶盒。   昨日,记者从工信部官方网站了解到,在最新的一纸文件中,相关部门要求从2015年起,境内销售的所有电视机都应具备地面数字电视接收功能。这样的说法引起个别媒体将其解读为“机顶盒将在2015年消失”。   机顶盒只是过渡产品?   “每次开电视,都要等机顶盒的开机时间,招人烦。”家住天河区的小邱这样对本报记者说,“要是能取消机顶盒就好了”。   值得注意的是,近日,工信部联合发改委等联合下发了《关于普及地面数字电视接收机的实施意见》(以下简称《意见》),这一《意见》要求,到2020年全面实现地面数字电视接收。   在具体的实施步骤上,从2014年1月1日起,境内市场销售的40英寸及以上电视机需具备地面数字电视接收功能。从2015年1月1日起,境内市场销售的所有尺寸电视机应具备地面数字电视接收功能。   《意见》称,所售产品应符合地面数字电视接收机国家标准。上述截止日期之前生产的不具备地面数字电视接收功能的库存电视机产品在销售时应配送地面数字电视机顶盒。   相关部门鼓励在有线电视网络未通达的农村地区使用的直播卫星机顶盒中增加地面数字电视接收模块,相关机顶盒产品应符合地面数字电视接收器国家标准。   工信部文件是否意味着未来机顶盒要消失?有媒体称,“自2015年1月1日起,机顶盒作为过渡性产品或将逐步退出市场。”   机顶盒物理形式渐生变   然而,上述说法是误读了《意见》。广电行业资深人士包冉对本报记者称,机顶盒消失的说法混淆了数字电视的概念,事实上,地面数字电视、有线数字电视、卫星电视、IPTV、互联网电视都是大数字电视概念的分支,而工信部《意见》只是针对地面数字电视,不能等同于所有的数字化电视形态和产业生态。   “工信部文件的意思是2015年后地面数字电视机顶盒会全部被集成到电视机中”,包冉说,而有线数字电视机顶盒和互联网盒子则不受任何影响,而且功能会更加丰富和完善。   包冉指出,地面数字电视作为大数字电视的一种,具有免费和公益等特点,包含的频道数量远不如有线电视丰富。   国内机顶盒厂商创维数码的新闻发言人李从想也对本报记者表示,机顶盒淘汰、退市的说法确实有误,机顶盒承担着运营商增值服务的功能,消费者如要实现观看大片、回看电视等功能,都要通过机顶盒来实现。   不过,在具体的呈现形式上,机顶盒倒是有可能置入电视机实现机顶盒与电视机的“二合一”。机顶盒的核心部件只是一块电路板,既可以独立成机,也可以集成到电视机中。目前市场上销售的一体机就属于后者。

    时间:2020-09-06 关键词: 电机 驱动器 汽车照明 安森美

  • 主动安全市场持续增长,安森美专注汽车领域

    主动安全市场持续增长,安森美专注汽车领域

      汽车主动安全主要包含动力制动(包括防锁死制动系统ABS、电子稳定程序ESP);胎压监测(TPMS);夜视探测;碰撞避免(停车辅助、盲点检测、车道偏离警告、驾驶员瞌睡)等应用系统。除此之外,基于传感器(超声波、雷达、激光雷达、影像)的应用也越来越多,这些应用可以帮助驾驶员观测道路状况,并在有需要的情况下发挥作用,警示驾驶员危险迫近。现阶段,主动安全市场保持着高速增长,市场研究公司Strategy AnalyTIcs预计2011至2016年间全球主动安全市场将增长15%。

    时间:2020-09-04 关键词: 汽车安全 主动安全 安全市场 安森美 汽车电子

  • 安森美何以抢占中国汽车半导体市场先机?

    安森美何以抢占中国汽车半导体市场先机?

      如今,汽车大趋势正在推动着半导体成分的升高。主要推动因素包括:动力系统重点应用,如提升汽车能效及将清洁能源技术用于汽车、智能电动汽车电源管理、高能效变速箱的使用;车身重点应用,如网络、采用先进照明及LED照明;安全/底盘重点应用,如避免碰撞、动力制动;信息娱乐系统重点应用,如驾驶人信息、插入设备/充电;新兴市场,包括重利用在成熟市场获得验证的架构来符合汽车定价要求,虽然廉价汽车的半导体成分较低,但用量极大。   对于豪华汽车市场,问题在于抓住不同需求,改善动力性能,实现最大限度的减排;电动汽车仍是小众市场,使用的功率电子器件不同于传统内燃机,挑战是要把传统和经过验证的技术整合在电动汽车内。因此,廉价汽车走的是批量,豪华汽车在于创新,电动汽车则是一种全新技术。这些都有利于推动汽车半导体市场的发展。   中国汽车半导体市场潜力巨大   中国已经成为全球最大的汽车市场,并在继续引领全球汽车市场 展。到2017年,预计中国汽车年产量将达3,000万辆(占全球1.071亿辆总产量的28%);2012年至2017年中国汽车产量年复合增长率(CAGR)为11%。在经历了2009至2010年经济及汽车产业刺激措施的高速增长,以及之后流动性紧缩的增长放缓后,2014至2015年,虽然一些大城市在限制汽车增长,但在放松货币政策、某些财政刺激、价格不再下滑的前提下,中国轻型车销售增长趋势正在由“软”着陆转向“可控”增长。2017年后将着眼于燃油的需求管理措施的平稳增长。   汽车市场与汽车半导体市场直接相关,但又有其特殊性。欧美、日本汽车市场增速低于5%,中国等金砖四国高于10%,而汽车半导体增长可达15-20%,原因是汽车中使用的电子系统比以往更多,到2019年中国汽车电子市场可与欧洲和北美相仿。   2012年中国汽车半导体同比增长了12%,由于半导体厂商战略压力越来越大,预计2012至2017年全球汽车半导体CAGR为7%;中国汽车半导体CAGR则为15%。值得一提的是,2012年中国市场占全球的比例很小,日本最大,北美欧洲紧随其后;5至7年后,中国将与北美欧洲持平。2019年全球HEV/EV产量将达到900万辆规模,占到全球汽车总产量的9%左右。   另外,到2019年,日本OEM的HEV/EV产量将占全球HEV/EV产量的约30%。而在中国生产的HEV/EV所占全球比例将由2011年的3%增加至2019年的18%,其中中国本土OEM的HEV/EV产量到2019年将占全球HEV/EV产量的10%,这是一个相当不错的规模。   安森美半导体汽车业务策略   安森美半导体是全球前十大汽车半导体供应商之一。在汽车细分市场,安森美半导体2012年源自汽车细分市场的收入为7.52亿美元(占公司收入的26%),同比增长了4.5%;领先优势体现在动力系统、车身、信息娱乐系统、电源、车载网络。      安森美半导体重点汽车应用   汽车半导体市场之所以同比增长10%,源于占全球比例50%以上的新兴市场的汽车销售,还有燃油经济性、安全、便利及信息娱乐系统的增长,以及混合电动汽车(HEV)/(EV)电动汽车对动力电子系统中半导体成分增加约5倍的推动。   安森美半导体的关键增长动力涉及先进LED照明IC、停车辅助IC、一键启动/停止IC(uHybrid)、开关电源/电机驱动器IC/智能功率模块(IPM)、角/压力及位置传感器接口IC、LIN/CAN/FlexRay收发器、MOSFET/IGBT/保护,还有对亚洲市场的渗透。   安森美半导体的汽车业务策略是主要体现在三个方面。第一,着重于增长的客户及应用,销售用于构建汽车系统的半导体器件;第二,发挥“ASIC + ASSP + 分立 = 方案”的优势,主打市场包括引擎管理系统、前照灯、停车辅助系统,以及相关电子系统,如仪表板、信息娱乐、车门模块、驾驶辅助系统等;第三,加速在亚洲及中国的发展。   实现这一进程的挑战在于,在汽车环境中,零部件温度会经历大起大落,一般用于工业应用温度的器件无法满足汽车应用的要求;从半导体应用的特殊性来看,一个元器件损坏就会导致整个模块和车辆的故障。此外,在创新方面,半导体厂商的前瞻性非常重要,因为研发的模块需要若干年才能进入量产。

    时间:2020-09-04 关键词: 车载网络 led照明 车载娱乐 安森美 汽车电子

  • 应对电机设计,安森美有何发展趋势及创新方案?

    应对电机设计,安森美有何发展趋势及创新方案?

      随着节能成为全球范围关注的焦点,电机设计的能效也日益成为一个引人关注的问题。电机驱动产品不断配合行业发展的趋势,帮助设计人员提升能效、降低能耗、提高可靠性、减少元件数量等等,在实现节能方面发挥着积极的作用。   电机市场发展趋势   历经百年的发展,电机的应用领域已非常广泛。安森美半导体的电机驱动产品覆盖的汽车及工业等领域的应用,正是电机市场主要趋势的一个缩影。   首先是汽车电气化的趋势,即汽车制造商用集成的高能效电机替代传统内燃引擎动力,通常是用无刷直流(BLDC)电机替代皮带和齿轮驱动,用于引擎盖下的辅助元件,如泵、阀、供暖及空调、风扇等。由于BLDC电机具有相当优异的性能,也开始进入传统上采用有刷直流(BDC)电机方案的其他应用。   另一个趋势是应用装配率的提升增加了电机的安装数量,如电机化供暖通风空调(HVAC)气瓣控制(主要用于有刷直流及单极步进电机)也开始应用于较低端汽车的HVAC系统。   BLDC电机在工业及电信中的应用也越来越普遍。典型应用包括风扇、鼓风机、泵及压缩机。BLDC电机的能效比交流电机或开关磁阻电机更高。BLDC电机能实现低成本变速应用,特别是用于集成了无传感器换相算法,从而能够省却外部传感器。   节能趋势对电机驱动应用的新要求   能源成本通常是电机整个寿命周期成本最主要的部分。因此,采用更高效的电机可以节约大量能源。   节能趋势对电机驱动的新要求包括几个方面,其一,能效是由所选择的电机技术及电机结构决定的,因此要求选择能将电能转换为机械能的比例提升至最高的电机。其次,要选择可以将驱动器的功耗降至最低并提高能效的驱动电路。其三,要通过提升电机驱动智能来实现优化的能耗方案。   此外,一些应用还要求系统中不使用有刷电机(使用步进或无刷直流电机);而使用无传感器换相(不使用电位计或霍尔传感器反馈)、嵌入运动控制算法(用于低动力应用),将能效提到最高,降低可听噪声,改善电磁干扰(EMC)性能等。另外,还有一些应用需要将驱动电路与电机紧邻布设在机电致动器上,并通过总线 (LIN、I2C等)连接至中央控制单元。   安森美半导体提高电机设计能效的创新解决方案   在快速、精确及动态的动作控制应用中,步进电机是越来越普及的一种选择。随着电机技术的发展,智能驱动器/控制器专用标准产品(ASSP)也涌现出来,能够高效地驱动这些电机。这些器件为设计人员提供了更加灵活的方案,开创了创新功能的空间,并发现了许多新的应用。   1. 双极步进电机驱动及控制器   安森美半导体开发的AMIS-3062x系列的AMIS-30623就是高效驱动机电致动器中的双极步进电机的驱动及控制器。这款产品嵌入了专用有限状态机及针对先进前照灯系统(AFS)系统要求定制的本地互连网络(LIN)指令集。该器件集成了非传感控制检测功能,能提高可靠性,减少元件数量和板上空间,降低产品成本。AMIS-30623专为远程及多轴定位应用而设计,非传感控制检测功能的设计者能轻易完成精确的定位校准及半封闭式的循环操作。   AMIS-30623的LIN接口使其适用于需要连接远程LIN主机的机械电子解决方案。这款产品的目标应用包括前照灯级测量、自动HVAC设计、监控摄像头控制、专业照明设备及工业机器人等。AMIS-30623的工作温度均为-40℃至125℃,可传输高达800 mA的可编程电流。芯片上的定位控制器可依监控类型、定位范围和参数的不同而修改配置。这款产品还具备电流保持特性。图1是AMIS-30623的框图。   安森美半导体的AMIS-30624步进电机驱动器也可用于可移动式拍摄全景-上下摆动-放焦变大(PTZ)保安摄像机应用。该器件通过I2C总线以简单的微控制器驱动3个电机。该拓扑结构支持极紧凑的摄像机设计,有助于降低成本及提供精确的工作。   AMIS-3062x单芯片解决方案的核心是一个数字运动控制器和一个H桥布局的50mA至800mA双极两相步进电机驱动器。这种驱动器提供微步进 (micro-stepping)操作,因此不再需要在速度、噪声和共振导致的失步(step loss)之间进行权衡。运动控制器提供可编程峰值电流,采用20kHz PWM电流控制方案。它还集成了系统通信接口,有LIN或I2C接口可供选择。在包括汽车工业在内的远程或分布式应用中,LIN架构可以减少布线和改善 EMC性能。配有I2C的器件更适合在独立PCB上与本地微处理器一起用作外围设备。   该系列器件的主要优点是,所有针对应用的运动控制功能都可以在厂内进行预编程,明显减少了工程师的编码工作。如果选择器件的闪存版本,还可以在开发应用及之后测试和调试软件时进行再编程。这将显著加快设计更新的速度。

    时间:2020-09-04 关键词: 电机 工业控制 电机驱动 安森美 汽车电子

  • 安森美半导体配合中国便携医疗设备趋势的医疗半导体方案

    安森美半导体配合中国便携医疗设备趋势的医疗半导体方案

      来源:安森美半导体   摘要:多种市场动力在推动便携医疗设备的发展。安森美半导体深刻理解便携医疗设备要求及市场趋势,提供多种高性能、高集成度、高精度、高可靠性及低能耗的半导体方案,如混合信号微控制器、数字信号处理器及数字信号处理混合模块,用于便携式血糖仪、心电图仪及无线助听器等应用。   近年来,随着人口老龄化及医疗成本上升的压力推动着转向家庭医疗保健。此项转变,加上人们对保健的兴趣日益增加及智能联网型便携设备的普及,正在推动医疗设备的创新。就中国而言,本土医疗设备研发不断增多,且本土制造商极力提供成本低于外国竞争者的产品。面向中国市场的医疗设备也在不断追求提升可靠性(准确度和精密度)、便携性及耐久性,同时也注重内置“智能”,提升医疗设备的易用性。这些趋势推动着医疗半导体朝更高集成度、小型化和高能效等方向发展。   安森美半导体提供宽广阵容的产品及服务,拥有掌握系统专业技术的工程人才,深刻理解医疗市场对品质、可靠性及长远性的要求,以及全球性的生产及物流实力,使医疗技术开发人员能够以安森美半导体高性能硅方案,解决他们独特的设计挑战。本文将着重介绍安森美半导体配合中国消费类医疗设备趋势的医疗半导体方案。   1) 用于血糖仪等便携医疗设备的Q32M210 32位混合信号MCU方案   近年来,有关中国糖尿病现状的案例研究表明,由于生活方式及饮食结构变化,中国的糖尿病呈上升趋势。相关因素包括西式饮食模式影响、缺少运动,以及中国由农业国家向更加工业化国家转变并催生更多写字楼工作岗位等。这些因素需要血糖仪(BGM)用于个人的监测、变化趋势分析及与医生的沟通,推动了血糖仪的使用和销售。    图1:Q32M210的架构图。   安森美半导体提供用于血糖仪等便携检测及精密测量和监控设备的32位混合信号微控制器(MCU)—— Q32M210。这器件是高精度的模拟前端,采用业界标准ARM® Cortex™-M3处理器内核,集成16位低噪声模数转换器(ADC),能够进行更精密的血糖等级计算。Q32M210的能耗极低,待机电流低于26 μA,休眠电流约为750 nA,帮助延长电池使用时间,非常适合采用电池供电的便携医疗设备应用。这器件集成度高,除了集成32位ARM处理器内核,还带有集成参考的传感器接口,包含256 kB闪存、实时时钟、电源管理和接口。如此高的集成度,有利于降低系统复杂度,减小外部元器件需求,降低成本,支持更小外形因数的PCB设计及实现尺寸更小的血糖仪。这器件的灵活性高,兼容宽范围传感器类型,不需要新的外部电路来匹配新的血糖检测试纸类型,还易于集成、标准化及连接。除了用于血糖仪,Q32M210还可用于心率监测仪及健康监测设备等应用。    图2:传统架构与安森美半导体优化架构对比   值得一提的是,Q32M210支持实现极优化的血糖仪架构。典型架构如图2左侧所示,这种架构精度高、简单,但不灵活。右侧的优化架构不仅精度高,还具有强固特性,并可重配置。为了帮助设计人员回忆产品开发,安森美半导体还提供多种开发工具,包括硬件演示板和快速开发原型、评估及开发套件和EDK文档等。   2) 用于便携监视及诊断医疗设备的BelaSigna®系列超低能耗DSP系统   如前所述,医疗市场的趋势推动便携医疗监视及诊断设备的需求不断增强,如心电图(ECG)等。这类设备对便携性的需求越来越高,同时也需要整合更多数字信号处理(DSP)功能,以提供实时处理能力。例如,患者可能需要较长时间佩戴或携带便携式ECG设备,以便采集一系列长期心率数据。这类便携ECG设备对带宽的要求往往不高,同时由于采用电池供电,故要求DSP能耗较低。针对这类便携医疗设备应用,安森美半导体提供BelaSigna®系列的超低能耗DSP系统,如BelaSigna® 250和BelaSigna® 300等。   BelaSigna®系列是完全可编程的DSP,优化了尺寸、功耗、信号完整性及运算功率。以BelaSigna® 300为例,这是一款尺寸仅为3.6&TImes;2.6 mm的24位超低功率DSP,它以固定功能专用集成电路(ASIC)的功耗和尺寸提供通用数字信号处理器(DSP)的灵活性,增添的先进模拟音频输入及24位信号通道可实现极佳的音频质量,独特的专利双核架构实现回声消除和噪声消减等众多先进音频算法同时运行,并能维持极低的功率消耗。图3显示的是BelaSigna® 300的框图。这器件采用双内核计算,其中包括开放可编程的CFX 24位DSP内核及HEAR高度可配置的协处理器,这双内核平衡处理功率并优化能耗及设计灵活性。这器件提供高精度的模拟输入段,包括4路独立输入通道,提供110 dB的动态范围,模数转换器(ADC)的采样率达1.27 至60 kHz。这器件的能耗极低,供电电压低至1.8 V,待机电流仅为40 μA,典型能耗为1至5 mA,非常适合便携式ECG设备等应用。    图3:BelaSigna® 300 DSP系统框图。

    时间:2020-09-04 关键词: 微控制器 医疗设备 血糖仪 便携医疗 安森美

  • 安森美LED驱动经典方案:如何将节能功能发挥至最高?

    安森美LED驱动经典方案:如何将节能功能发挥至最高?

      照明用电是全球能耗的一项重要来源。据推算,中国照明用电约占全社会用电量的12%左右。在各种照明灯具中,历史悠久但能效较低的白炽灯的应用仍然非常广泛,如果限制低能效光源的使用、同时大力地推广及应用更高能效及环保的光源,将利于节能。   因此,包括中国在内,世界上多个国家制定政策,分阶段淘汰白炽灯泡。如中国计划于2015年60W以上普通照明用白炽灯泡全部淘汰。荧光灯及紧凑型荧光灯(CFL)的能效比白炽灯高,在市场上已经应用多年。但荧光灯含剧毒物质汞,所引发的环保顾虑越来越多。   相比较而言,LED在发光效率等各方面的性能不断提升,还兼具环保及长寿命特性,越来越受重视。实际上,LED筒灯和改装灯泡已经拥有比白炽灯、卤素灯或CFL等现在照明技术更高的能效。而在成本方面,研究发现,与2010年相比,LED的价格已经加速下降(每年下降13%至24%),预计未来几年仍会持续下降,将帮助降低LED灯泡及灯具的成本。   因此,世界各国纷纷看好及推动LED照明产业的发展。例如,中国国家发改委发布《半导体照明节能产业规划》,规划到2015年LED功能性照明产品市场占有率达20%以上,LED照明节能产业产值年增长30%左右,2015年产值达4,500亿元(折合720亿美元)。   LED通用照明应用及发展前景   LED除了广泛应用移动设备、中大尺寸液晶显示屏(LCD)背光及LED标牌等领域外,如今也在越来越多地用于LED汽车内部/外部照明,如前照灯、雾灯、尾灯、停车灯、仪表盘背光、车顶灯、阅读灯和氛围灯等,以及住宅照明和建筑物装饰照明等LED通用照明。   LED通用照明应用覆盖宽广功率范围,低至3W到15W的LED住宅照明,中等功率有如15W至 75W的商业及建筑物装饰性照明,高至75W到250W的户外及基础设施照明,典型照明产品有如MR16/GU10灯、E27/A19灯泡、镇流器、筒灯、T8灯管、街灯等。      图1:典型LED通用照明应用   LED通用照明应用极具发展前景。各种LED通用照明灯具中,近期来看,LED灯泡(如A19 LED灯泡)的发展势头惊人。据统计,2012年全球LED灯泡出货量达7.35亿只,2013年预计将增长到12.25亿只;预计到2014年将迎来 LED灯泡市场的引爆点,届时LED灯泡价格将会降至10美元以下,出货量预计较2013年增长约85%,达22.70亿只;而到2015年出货量将进一步增长至39亿只。   高能效驱动器是LED通用照明的重点   要将LED照明的节能功能发挥至最高,就需要高能效的LED驱动器。我们以LED灯泡为例,典型的 LED灯泡包含LED阵列、驱动电路、散光罩、散热片和螺旋灯头等主要组件,见图2的左半部分。就驱动电路而言,高能效LED驱动器IC无疑是其中的重点。图2的右半部分显示了典型的LED灯泡驱动电路,其中使用的是典型的独立式LED驱动器。      图2:(a)典型LED灯泡剖视图(左图);(b)典型LED灯泡驱动电路(右图)   要发挥LED通用照明的高能效优势,LED驱动器存在多重挑战。首先就是能效至关重要。以LED灯泡为例,其形状固定,散热受限,采用高能效LED驱动器则可帮助将更多电能转化为光能,帮助散热。其次,LED灯泡空间有限,需要更大的散热片面积,较大功率的灯泡尤为如此。此外,LED正在迅速变化,提供多种选择,这对LED驱动器的选择也构成了挑战。由于LED灯泡空间有限,故须减小驱动电子电路的尺寸以使剩余空间增多,配合散热。LED通用照明涵盖不同功率等级,故须优化LED驱动器选择,以配合不同照明及功率要求。出于安规、LED选择等因素,设计人员还须考虑是采用隔离还是非隔离拓扑结构,由此也影响到LED驱动器的选择。   安森美半导体配合LED通用照明的驱动器方案   安森美半导体积极推动高能效创新,包括LED照明在内的高能效电子创新,涉及LED照明的众多细分市场,如前文提到的移动设备、LCD背光、LED标牌、汽车及通用照明等。其中,LED通用照明如今是安森美半导体在照明市场的重点。在LED通用照明市场,安森美半导体的策略是充分利用公司宽广阵容的模拟电源IC、分立器件及先进微封装,提供与众不同的高能效LED驱动器方案。   安森美半导体提供覆盖涵盖宽广功率范围及不同拓扑结构的LED驱动器方案。安森美半导体能用于低功率LED通用照明应用的驱动器包括NCL30000、NCL30002及NCL3008x系列等。其中,NCL30000是单段式功率因数校正(PFC)、支持TRIAC调光的LED驱动器,采用次级端控制器,支持反激/降压/降压-升压等拓扑结构。NCL30002也是单段式功率因数校正 LED驱动器,支持降压拓扑结构,提供±3%的电流容限。NCL3008x系列目前包括NCL30080、NCL30081、NCL30082和 NCL30083等器件,是新推出的高能效准谐振控制器,用于低功率LED照明应用。   值得一提的是,NCL3008x系列采用初级端稳流(Primary Side RegulaTIon)技术(也称初级端控制或原边控制)这种新颖的控制方法,省去次级端控制电路及光耦,能够精确地从初级端对LED电流进行恒流稳流,帮助简化PCB布线、节省电路板空间、提升能效,并简化安全分析(见图3左)。此外,它还具有高稳流精度、支持宽正向压降(Vf)范围、低电磁干扰(EMI)及集成强固保护特性等众多优势。这系列器件提供0.8至0.9的功率因数,符合美国“能源之星”对功率大于5W的LED灯泡在功率因数方面的要求(PF》0.7)。      图3:(a) NCL3008x新颖的初级端控制技术(左);(b) 基于NCL3008x的A19灯泡参考设计(右)   安森美半导体还开发了基于NCL30082的紧凑型A19 LED灯泡的参考设计(见图2右侧)。这参考设计优化用于隔离反激或非隔离降压-升压拓扑结构,优化用于10W LED照明应用。它采用谷底填充PFC来满足“能源之星”功率因数高于0.7的要求。PCB及元件的尺寸目标是22x60mm柱体。测试显示,此参考设计提供高能效、高功率因数及高稳流精度。   而在中等功率及大功率LED照明方面,安森美半导体同样提供丰富的产品组合,满足客户不同应用需求。其中既包含单段式及组合控制器,也包含传统的两段式(PFC段+DC-DC段)控制器,覆盖从15W至400W的宽广功率范围,如图4所示。      图4:安森美半导体应用于中大功率LED通用照明的驱动器   从图4中可以看出,在中等功率LED通用照明应用中,可以采用NCL30000及NCL30001 这样的单段式功率因数校正LED控制器;而在功率更大的应用中,可以采用NCL30051和NCP1910这样的高能效组合控制器。以NCL30051为例,这是一款功率因数校正(PFC)及谐振半桥组合控制器,优化用于离线LED照明应用,能够为降压DC-DC转换器/LED驱动器提供恒定电压。这器件集成了一个临界导电模式(CrM) PFC控制器及一个半桥谐振控制器,并内置600V驱动器,针对离线电源应用进行了优化,具备了所有实现高能效、小外形因数设计所需的特性。   除了上述单段式方案,设计人员还可以根据应用需求选择传统的两段式(PFC段+DC-DC转换段)方案。具体而言,PFC段可选用的控制器包括NCP1653、NCP1631、NCP1611/NCP1612及NCP1608等。其中,NCP1611 /2是增强型高能效PFC控制器,基于创新的电流控制频率反走(CCFF)架构,在PFC电感电流超过设定值时,电路通常工作在临界导电模式(CrM),而当电流低于预设值时,将开关频率线性降低至约20kHz,此时电流为零。CCFF架构同时将额定负载工作能效和轻载能效提升至最高,特别是将待机损耗降至最低等典型应用包括可用于平板电视、一体式计算机和大功率电源适配器,以及LED照明电源及驱动器、可调光荧光灯镇流器等。   在DC-DC段,可以选用的器件包括NCP1398、NCP1380、NCP1288和NCL30105等。除了这些器件,安森美半导体还在开发更多的新产器,满足客户的更宽应用需求。

    时间:2020-09-04 关键词: LED 智能照明 led照明 LED驱动 安森美

  • 智能高效的LED驱动方案设计

    智能高效的LED驱动方案设计

      照明用电是全球能耗的一项重要来源。据推算,中国照明用电约占全社会用电量的12%左右。在各种照明灯具中,历史悠久但能效较低的白炽灯的应用仍然非常广泛,如果限制低能效光源的使用、同时大力地推广及应用更高能效及环保的光源,将利于节能。   因此,包括中国在内,世界上多个国家制定政策,分阶段淘汰白炽灯泡。如中国计划于2015年60W以上普通照明用白炽灯泡全部淘汰。荧光灯及紧凑型荧光灯(CFL)的能效比白炽灯高,在市场上已经应用多年。但荧光灯含剧毒物质汞,所引发的环保顾虑越来越多。   相比较而言,LED在发光效率等各方面的性能不断提升,还兼具环保及长寿命特性,越来越受重视。实际上,LED筒灯和改装灯泡已经拥有比白炽灯、卤素灯或CFL等现在照明技术更高的能效。而在成本方面,研究发现,与2010年相比,LED的价格已经加速下降(每年下降13%至24%),预计未来几年仍会持续下降,将帮助降低LED灯泡及灯具的成本。   因此,世界各国纷纷看好及推动LED照明产业的发展。例如,中国国家发改委发布《半导体照明节能产业规划》,规划到2015年LED功能性照明产品市场占有率达20%以上,LED照明节能产业产值年增长30%左右,2015年产值达4,500亿元(折合720亿美元)。   LED通用照明应用及发展前景   LED除了广泛应用移动设备、中大尺寸液晶显示屏(LCD)背光及LED标牌等领域外,如今也在越来越多地用于LED汽车内部/外部照明,如前照灯、雾灯、尾灯、停车灯、仪表盘背光、车顶灯、阅读灯和氛围灯等,以及住宅照明和建筑物装饰照明等LED通用照明。   LED通用照明应用覆盖宽广功率范围,低至3W到15W的LED住宅照明,中等功率有如15W至 75W的商业及建筑物装饰性照明,高至75W到250W的户外及基础设施照明,典型照明产品有如MR16/GU10灯、E27/A19灯泡、镇流器、筒灯、T8灯管、街灯等。      图1:典型LED通用照明应用   LED通用照明应用极具发展前景。各种LED通用照明灯具中,近期来看,LED灯泡(如A19 LED灯泡)的发展势头惊人。据统计,2012年全球LED灯泡出货量达7.35亿只,2013年预计将增长到12.25亿只;预计到2014年将迎来 LED灯泡市场的引爆点,届时LED灯泡价格将会降至10美元以下,出货量预计较2013年增长约85%,达22.70亿只;而到2015年出货量将进一步增长至39亿只。   高能效驱动器是LED通用照明的重点   要将LED照明的节能功能发挥至最高,就需要高能效的LED驱动器。我们以LED灯泡为例,典型的 LED灯泡包含LED阵列、驱动电路、散光罩、散热片和螺旋灯头等主要组件,见图2的左半部分。就驱动电路而言,高能效LED驱动器IC无疑是其中的重点。图2的右半部分显示了典型的LED灯泡驱动电路,其中使用的是典型的独立式LED驱动器。      图2:(a)典型LED灯泡剖视图(左图);(b)典型LED灯泡驱动电路(右图)   要发挥LED通用照明的高能效优势,LED驱动器存在多重挑战。首先就是能效至关重要。以LED灯泡为例,其形状固定,散热受限,采用高能效LED驱动器则可帮助将更多电能转化为光能,帮助散热。其次,LED灯泡空间有限,需要更大的散热片面积,较大功率的灯泡尤为如此。此外,LED正在迅速变化,提供多种选择,这对LED驱动器的选择也构成了挑战。由于LED灯泡空间有限,故须减小驱动电子电路的尺寸以使剩余空间增多,配合散热。LED通用照明涵盖不同功率等级,故须优化LED驱动器选择,以配合不同照明及功率要求。出于安规、LED选择等因素,设计人员还须考虑是采用隔离还是非隔离拓扑结构,由此也影响到LED驱动器的选择。

    时间:2020-09-04 关键词: LED LED驱动 安森美

  • 电源、电机驱动及分立元件在汽车自动空调的应用案例

    电源、电机驱动及分立元件在汽车自动空调的应用案例

      在当今的汽车设计中,空调已是标准的舒适性配置。从功能上讲,当今的汽车空调实际上是将加热、制冷及通风等功能一体化,成为汽车加热、通风空调(HVAC)系统(本文将简称为“汽车空调”)。从调节方式讲,汽车空调包括手动空调、半自动空调及自动空调。本文将专门围绕汽车自动空调进行探讨,介绍安森美半导体相应的电源供电、电机驱动及分立元件等方案,帮助设计人员选择适合的产品,用于汽车自动空调设计。   汽车空调系统包含加热及通风系统、空调制冷及电子控制单元(ECU)等不同子系统。在加热及通风子系统,新鲜空气从外部的管道通向车厢内部,提升乘客的舒适性及安全性。进入的空气流过小的发热芯,连接到发动机的冷却系统。空调制冷子系统则通过不断蒸发和冷凝,将车内的热量转移到外面的空气中,在降低车内温度的同时也降低湿度。图1是典型的汽车自动空调界面,图2则是系统架构图。    图1. 典型汽车自动空调用户界面    图2:汽车空调系统架构图   汽车空调的电源供电   如图2的汽车空调系统架构图所示,汽车空调系统需要为微控制器(MCU)、各种传感器、驱动器、存储器等供电。常见的汽车电池电压包括12 V或24 V。如果采用24 V系统供电,则需要高耐压产品,加强热管理,提升电源能效并控制成本。如果采用12 V系统供电,则成本更具优势,要求较低静态电流及采用优化的封装。不同供电电压也涉及到不同的汽车空调电源供电架构图,如下图所示。但无论是哪种架构,都会用低压降(LDO)稳压器将24 V或12 V电压转换为5 V。安森美半导体提供阵容丰富的LDO产品,表1列出的是适合于汽车空调应用的LDO。它们能够承受高输入电压,提供低静态电流,通过的汽车行业AEC-Q100认证,符合汽车空调应用要求。    图3:汽车空调电源转换架构   表1:安森美半导体应用于汽车空调的LDO稳压器产品列表   汽车中的外部传感器必须采用稳定的电源,即LDO跟随稳压器(或称电压跟随器)。这些LDO跟随稳压器必须得到充分保护,以防诸如对地短路、电池短路、电池反接等故障;同时,其输出电压必须与参考电压高度一致。安森美半导体提供具有完善保护功能的电压跟随器NCV8184,为外部传感器供电。NCV8184是一款单片LDO跟随稳压器,提供可调节的缓冲输出电压,且密切匹配参考输入电压(精度达±3 mV)。这器件的输出电流能力为70 mA,在50 mA电流时的典型压降仅为0.35 V;静态电流仅为70 μA。

    时间:2020-09-04 关键词: 电源 电机驱动 分立元件 汽车自动空调 安森美

  • 技术专家分享:如何创新半导体技术以提升车内网路性能?

    技术专家分享:如何创新半导体技术以提升车内网路性能?

      从传统汽车点对点接线到使用业界标准的车内网路(IVN)的转变,使汽车制造商能够为舒适、便利及资讯娱乐系统增添众多新的电子功能,最佳化底盘及动力系统控制,以及将各种子系统电气化以节省成本和降低重量。   使用不同协定的多种车内网路在同一辆汽车中共存,能够支援连接大量的节点。在二十一世纪初期,一辆典型汽车中可能仅有数个网路节点。如今数量已经增加至二十多个,而当今一些高档豪华车型的网路节点数量可能超过100个。造成此种节点数量快速增加的现象的因素包括在汽车内部及外部应用中使用LED灯泡等电控照明,以及采用先进驾驶辅助系统(ADAS),如避免碰撞和行人识别。   要顾及的另外一项因素是油电混合车(HEV)及微混合技术的效应;在HEV中整合能量回收装置以及电子牵引系统,进一步增加了汽车中的连接需求。   多种汇流排,更多节点   汽车中通常使用几种不同的汇流排及多种协定来满足车身电子系统、动力系统控制器、资讯娱乐系统及安全导向电子功能的不同需求。涉及的业界标准包括区域互连网路(LIN)及SAE J2602、控制器区域网路(CAN)及FlexRay。   更高频宽的讯号,如贴装在车身上的摄影机馈送讯号可能采用24.8 Mbps的媒体导向系统传输(MOST)标准或工作速率达800 Mbps的IDB-1394 (汽FireWire)标准来配送。车用乙太网路也将是今后汽车的一项功能,以配合高资料率应用,以及充当连接不同功能性子网路的骨干网路。   LIN支援达20 kbps的资料率,足以用于控制大量的车身电子应用,如车窗升降器、后视镜及前照灯调节器、座椅位置调整机制,以及其他马达、帮浦和风扇。LIN支援简单的命令/确认通讯;机电模组等智慧子系统负责产生所要求的马达驱动波形【更多详情】

    时间:2020-09-04 关键词: 控制器 半导体技术 车身电子 动力系统 车内网路 安森美

  • 安森美半导体用于LED灯泡等的NCL3008x高能效初级端稳流方案

    安森美半导体用于LED灯泡等的NCL3008x高能效初级端稳流方案

      近年来,世界上多个国家制定政策以分阶段淘汰白炽灯泡。如中国计划于2015年60W 以上普通照明用白炽灯泡全部淘汰。荧光灯及紧凑型荧光灯(CFL)的能效比白炽灯高,但含剧毒物质汞,存在环保顾虑。相比较而言,具备环保优势、近年来成本稳步下降的高亮度白光LED技术已经快速改进,如今在光输出方面已可与CFL等正面交锋,并且还大幅提升能效及延长使用寿命,适合于白炽灯泡替代等LED通用照明应用。   LED灯泡的驱动挑战及常见驱动方法   大多数LED是低压器件,最适合采用恒定电流驱动。要在通用照明应用中最大限度发挥LED节能优势,就要采用适合的LED驱动电路。   以LED灯泡为例,典型的LED灯泡包含LED阵列、驱动电路、散光罩、散热片和螺旋灯头等主要组件。就驱动电路而言,高能效LED驱动器IC无疑是其中的重点。因为LED灯泡的形状固定,散热受限,采用高能效LED驱动器则可帮助将更多电能转化为光能,帮助散热。此外,由于LED灯泡空间有限,故须减小驱动电子电路的尺寸以使剩余空间增多,同时增大散热片面积;较大功率的灯泡尤为如此。不仅如此,LED正在发生迅速变化,提供多种选择,这对LED驱动器的选择也构成了挑战。出于安规、LED选择等因素,设计人员还须考虑是采用隔离还是非隔离拓扑结构,由此也影响到LED驱动器的选择。   图1:典型LED灯泡剖视图   一种常见的LED驱动器拓扑结构是隔离型反激(见图2)。这种拓扑结构除了提供电气安全隔离以外,还能对LED串要求的电流进行稳流。安全低压次级端的电路感测LED电流及电压,并在安全界限内提供反馈信号,以控制电源转换过程。次级端元件包括偏置电路、双运算放大器、精密参考、用于反馈的光耦,以及用于监测LED电流及感测过压保护故障的电流及电压感测电阻等。      图2:常见的驱动LED串的隔离型反激拓扑结构   这种经典方案的优势与缺点并存。例如,它可以轻易地实现高精度的稳流,且能够在宽工作范围及制造差异条件下可靠地工作。但这种方案的次级端控制电路消耗电能,由于此电能未转化为光,故降低了能效。此外,次级端的元器件在印制电路板上占用空间并增加成本。最后,如果次级端任何元件有故障,仍须把驱动器设计成就算有故障也保安全。   克服经典方案缺点的新颖的初级端稳流技术   有利的是,设计人员可以选择一种新的控制架构,将所要求的LED稳流功能从次级端移到初级端,即采用初级端稳流(PSR)技术(亦称“初级端控制”),见图3。初级端稳流方案无须光耦,以及次级端恒流恒压(CCCV)控制环路元件,如运算放大器、TL431或齐纳参考、偏置稳压器、电流感测电阻及用于过压保护的电压感测等,同时在初级端维持高稳流精度。这就提供减少元件数量、简化PCB布线、节省电路板空间、简化LED选择、提升能效及轻易符合安规等诸多优势。据统计,设计人员通过消除次级端控制,能够省去占用宝贵电路板空间的16至18颗甚或更多元件,这对A19 LED灯泡等应用尤为重要。      图3:新颖的初级端稳流技术省去次级端控制,提供多种应用优势。   安森美半导体应用初级端稳流技术的NCL3008x系列LED驱动器功能及优势   安森美半导体的NCL3008x系列准谐振初级端电流模式控制器使用初级端稳流技术,为反激及非隔离降压-升压拓扑结构提供高精度的恒定电流,非常适合于LED照明应用。NCL3008x系列目前包括NCL30080、NCL30081、NCL30082和NCL30083。这些器件提供TSOP-6及Micro-8封装,还可根据客户需求提供SOIC-8封装。NCL3008x系列提供0.8至0.9甚至更高的功率因数,符合美国“能源之星”对输入功率大于5 W之灯泡功率因数高于0.7的要求。这些器件的引脚数量及功能不尽相同,分别针对不同的细分应用,详见表1。

    时间:2020-09-04 关键词: led照明 ncl3008x 安森美

  • 安森美半导体推出应用于便携式MP3的集成型录放器件

    安森美半导体推出应用于便携式MP3的集成型录放器件

      2013年7月30日 – 推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)推出一款应用于MP3的新器件,配合对微型化、缩减物料单(BOM)及降低成本有强烈需求的便携式MP3音频应用的录音及播放功能。LC823430TA音频处理系统是单芯片方案,集成了用于MP3编码及解码的数字信号处理(DSP)电路,以及模拟功能模块,如音频模数转换(ADC)及数模转换(DAC)。   LC823430TA采用节省空间的128引脚TQFP封装,总高度最高仅为1.2 mm。这新器件包含段位式可连接液晶显示屏(LCD)的驱动器电路,有两种不同版本,配合8个共用端 x 18段(USB模式)或4个共用端 x 36段(非USB模式)的显示屏。这器件的设计还嵌入了不同闪存接口,如SD/MMC及USB2.0设备接口,以进一步节省珍贵空间及BOM。   LC823430TA的嵌入式DSP除了进行MP3编码和解码,还提供噪声消除功能,可消除风噪或供暖通风空调(HVAC)等背景噪声以提升记录数据的音频品质。这器件还包含变速播放功能,使音频数据能够更快或更慢播放,但不会改变音调。进一步嵌入的模拟电路包括扬声器及麦克风放大器,及用于更一致播放的带数字自动电平控制(ALC)的可编程增益放大器(PGA)。   安森美半导体的三洋半导体产品部数字方案分部总经理Atsushi Bando说:“安森美半导体推出这款高集成度的LC823430TA,增强了产品阵容以配合便携音频录放市场创新及节省空间型设计的需求。在单个TQFP封装内集成大量数字及模拟功能模块不仅节省空间及缩减物料单,而最重要的是,在快速变化的竞争市场帮助加快及简化开发过程。”   安森美半导体还提供针对其专有DSP优化的驱动器级和中间件级软件以及进一步的应用级软件和支援,更加快和简化客户的设计过程。   封装及价格   LC823430TA的USB版和非USB版都采用TQFP128L封装,每10,000片批量的预算单价为5.00美元。   关于安森美半导体   安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)致力于推动高能效电子的创新,使工程师能够减少全球的能源使用。公司全面的高能效电源和信号管理、逻辑、分立及定制方案阵容,帮助客户解决他们在汽车、通信、计算机、消费电子、工业、LED照明、医疗、军事/航空及电源应用的独特设计挑战。公司运营敏锐、可靠、世界一流的供应链及品质项目,及在北美、欧洲和亚太地区之关键市场运营包括制造厂、销售办事处及设计中心在内的业务网络。更多信息请访问http://www.onsemi.cn。

    时间:2020-09-03 关键词: MP3 音频处理 lc823430ta 安森美

  • 能源有限!智能电网基础解读

    能源有限!智能电网基础解读

      作者:安森美半导体产品营销经理Matt Tyler   摘要:近年来,智能电网已经成为业界探讨的热闹话题。如今,智能电网所有的构建模块都已存在:环境光传感器、无源红外占用情况检测器、射频、低成本省电技术及高性能照明控制等。下一代方案将把多种功能集成到单个成本优化的器件之中。这种程度的自动化将信息置于用户的指尖,能够优化电能需求曲线,同时还降低总用电量。智能电网将为用户提供控制及信息,以维持设备、优化负载活动时间,同时为提供净成本优势。   智能电网已经成为业界探讨的热门话题,密集的设计及营销活动已经持续多年。随着智能电网的演进,差不多每个技术供应商都争相生产顺应这复杂议题的方案。如果我们抽离自动化及新颖产品问题,我们就面临一项关键问题:“智能电网的发展动力是什么?”有一个非常基础的关键问题:能源有限。近年来的全球事态还加剧了这个问题:核电生产受欢迎程度下降,采煤成本高昂且危险,西方经济体太过于依赖石油,而且并非每个国家都有可靠的天然气供应。电能生产商无法存储其产品,使这个问题更趋复杂,限制了他们回应总需求增加的能力。因此,让需求曲线平滑起来且提升总体能效就极为重要。为了实现此目标,电能生产商积极致力于架设必要的基础设施,来配合分级计费(一天中不同时间点的电价不同)。这个话题也许热门,也许不热门;但是,分级计费不可避免。因此,智能电网既是问题所在,也是解决方案。   启用智能电网的技术   高能效电器、照明、供暖通风空调(HVAC),甚至是电视,都是全球经济快速增长型细分市场中的几个示例。电冰箱用电量约占平均家庭住户用电量的约13%。这使得高能效电冰箱的投资回报率(ROI)颇高,但电冰箱老化的情况下又如何? 老化及缺乏维护事实上可能导致电能过度消耗,住户收到电费账单时可能会感到诧异。一种可能的方案就是在负载端测量用电量,然后比较实际用电量与预测用电量。如果数据足够精确,就有可能判断大多数常见故障模式。过去这样做的难度高,只不过是因为测量电路的成本影响。下一代电能计量设备正在积极地解决这项问题。先进的信号处理及传感器技术使精确地测量电器或其它交流电源负载的耗电量、同时对设备/电器成本的影响极小成为可能。   智能电网领域的连接型方案也在增多。在某些情况下,这是住宅及商用自动化系统的自然演进。这些自动化系统为连接型家庭/办公室铺平了道路。低成本的有线及无线通信方案对于将信息及控制置于家庭或企业手中而言必不可少。排定某些负载的活动时间,并监控其它负载的健全或工作状态,这些措施结合起来优化用电分配并将电能成本降至最低。下一代无线收发器的耗电量仅占现有方案的小部分。随着自动化方案演进,电能消耗及成本均大幅下降。     图1:连接型家庭中的智能应用   在某些环境中,墙壁、雪、距离、射频(RF)干扰及其它障碍都可能造成无线通信系统出现连接问题。像电力线载波(PLC)等有线通信方法能连接传统上采用无线方案难以连接的节点。PLC正在迅速成为许多新兴经济体在分体式仪表及照明控制等方面所选择的方案,因其可靠且易于架设。   照明是用电量最大的领域之一,占平均商业设施用电预算的35%(约占住宅用量的10%)。照明技术演进的步伐极快,我们如今可看到LED技术正接近成熟。照明控制系统的下一步就是融合连接功能与先进的传感器技术,用于提升已经开始接近理论极限的照明系统能效。这些照明控制系统集成环境光传感器(ALS)、无源红外(PIR)占用情况检测及混色技术。照明系统设计人员很快将拥有提供RF或PLC功能的方案,这些方案提供真正的闭环控制,针对外部光、占用情况及LED老化条件提供补偿。实现这些功能的同时,还可以使用智能手机或其它家庭或企业环境中常见技术来控制照明系统。其结果就是工作及生活空间始终以最优的亮度等级来照明,而对用户只有极少或没有干扰。      图2:支持ZigBee、带有ALS及PIR闭环控制的LED控制器   结论   高能效传感器、通信及控制方案目前正在发展之中,它们最终将使整个家庭及企业以合理成本自动化成为可能。所有的构建模块如今都已存在:环境光传感器、无源红外占用情况检测器、射频、低成本省电技术及高性能照明控制。下一代方案将把多种功能集成到单个成本优化的器件之中。这种程度的自动化将信息置于用户的指尖,能够优化电能需求曲线,同时还降低总用电量。家庭及企业在很大程度上正趋向提供完整的诊断反馈(很像如今的汽车那样)。这将确保系统工作的每一部分都提供最高能效,且在一天中的恰当时间来工作。智能电网将为用户提供控制及信息,以维持设备、优化负载活动时间,同时为提供净成本优势。   ——本文选自电子发烧友网09月技术特刊《智能工业特刊》,转载请注明出处,违者必究!

    时间:2020-09-03 关键词: 智能电网 环境光传感器 智能能源 安森美

  • 移动及消费等应用影像稳定方法比较之光学影像稳定方案

    移动及消费等应用影像稳定方法比较之光学影像稳定方案

      如今,人们越来越多地通过智能手机、平板电脑、数码相机、摄像机乃至汽车来摄像。在摄像过程中,常常会遇到图像抖动问题。一个典型的抖动示例,就是人们控制摄像机时手颤动下出现的情形,会使影像晃动,难于观看,尤其是在将缩放功能调到完全放大时更为明显。此外,照相机及摄像机在移动情况下捕获影像时也会出现模糊。因此,设计人员需要采用恰当的影像稳定方法,来帮助在拍照及摄像时控制抖动和模糊不清,优化用户体验。   移动、消费及汽车应用中使用的影像稳定方法,目前主要有三种,包括分别是数字影像稳定(DIS)、电子影像稳定(EIS)及光学影像稳定(OIS)。DIS与EIS的主要区别就在于运动检测方法。DIS使用的是像素映射方法,如图1所示。DIS方法通过分析图片,将狗置于中间位置。也就是说,像素映射方法用软件重新调整狗的位置。      图1. 数字影像稳定(DIS)使用像素映射方法通过软件来稳定图像。   相比较而言,EIS使用陀螺仪来检测相机运动并实时补偿运动,将像素及图像品质提升至最高。这两种方法都通过裁剪图像来提供运动补偿。由于EIS使用陀螺仪来感测运动,EIS感测精度极佳,但由于它仍靠裁剪图像来进行运动补偿,故图像品质下降。在图2中,您可以看到保护频带怎样用于裁剪图像以补偿抖动。      图2. 电子影像稳定(EIS)使用陀螺仪来检测相机运动并补偿。   大多数应用中使用应用处理器(AP)来处理视频或信号,包括使用EIS及DIS的应用等,尤其是DIS需要较多的处理器资源来补偿抖动及运动。在视频应用中,视频压缩等同于图像品质。像DIS及EIS等方法需要裁剪图像时,图像品质便会下降,因为要不断地降低及提升所捕获图像的品质。   相比较而言,OIS方法捕获及使用了最大像素,且不需要通过保护频带来降低/提高图像品质,故提供最大化压缩并优化了图像品质。而且由于OIS提供内部补偿,故不需要任何其它的应用处理器资源。      表1. 各种影像稳定方法比较。   OIS方法的其它优势   此外,独特的OIS方法还提供大幅改进的快门速度,优化曝光补偿达3级,远高于使用的其它方法。OIS方案通常由一些主要元件构成,包括确定焦距的影像传感器、补偿运动的陀螺仪及光学影像稳定等。这些元件可以组装在较小的空间中,采用某种标准设计布线。   OIS通常还集成了一个开环或闭环的自动对焦设计。开环自动对焦使用弹簧来提供抗拒镜头的拉伸力,要求持续的功率来抗拒镜头拉伸力,使其保持位置。而通过使用闭环自动对焦系统,您无需弹簧及持续的功率来维持自动对焦的镜头位置。由于知道了位置,故只需较少的功率来维持应用的对焦。在闭环自动对焦系统中,微距(macro)模式下所需的相关功率不比无限远(infinity)的多。这对每个系统要求的稳定时间也有显著影响。因为典型开环自动对焦要花时间来稳定下来,然后得继续重新调校。时间取决于使用的算法,但通常开环型自动对焦要花点时间来稳定下来。闭环自动对焦系统使用位置传感器来确定镜头位置,能够加快稳定时间以完成对焦。

    时间:2020-09-03 关键词: 光学影像稳定 影像稳定 安森美

  • 安森美低压便携及中等电压LED通用照明方案

    安森美低压便携及中等电压LED通用照明方案

      发光二极管(LED)光输出持续提升,彩色及白光高亮度LED应用已扩展至全新的市场领域。LED已开始替代白炽灯、荧光灯,用于汽车、涵盖智能手机到液晶电视的消费电子、建筑物照明及通用照明等应用。未来,LED将继续以其可编程能力和灵活性及创新的固态照明(SSL)方案改变照明市场。   LED是低压器件,根据色彩及电流不同,LED正向电压可介于2V至4.5V之间,并以恒定电流驱动,以确保所要求光强度和色彩。这要求电源转换及控制方案连接不同电源,甚至是电池。安森美半导体分别为低压便携式和中压LED通用照明提供优化的驱动器方案,以满足不同应用的照明需求。   低压便携LED驱动器拓扑及安森美半导体解决方案   小型彩色LCD面板、键盘及指示灯背光广泛采用白光LED及RGB三色LED。智能手机及数码相机则采用高亮度LED作闪光光源。这些应用要求能将电池使用时间延至最长并将PCB面积和高度减至最小。安森美半导体提供使用线性、电感及电荷泵拓扑的各种方案。电感型方案总能效最佳;电荷泵方案使用低高度陶瓷电容,空间及高度最小;线性方案很适合彩色指示灯及简单背光应用。   1)电感升压及降压拓扑方案   针对驱动低电压便携式设备背光和电筒/闪光应用的白光LED,安森美半导体提供采用PWM调光的不同产品。升压产品的输出电流从20 mA到800 mA,包括CAT37、CAT32、CAT4238、CAT4237、CAT4238、LV52204、LV52206、CAT4137、NCP5005、CAT4139、CAT4240和、NCP1422。电感降压产品NCP1529的输出电流为1 A。      图1:电感升压拓扑   例如,LV52204是应用于智能手机的单通道高压及高能效LED背光升压驱动器IC,输入电压为2.7 V至5.5 V,提供40 V输出电压并控制10颗LED。其引脚与市场上流行产品兼容,可轻易替代。   2)电荷泵拓扑方案   安森美半导体拥有专利的四模(Quad-Mode®)自适应分数型电荷泵方案,可提供电感型LED驱动器的高能效水平,去掉了高厚度电感及有害的电磁干扰(EMI)。四模架构增加了第4种工作模式(1.33倍),无需额外电容,能效提高10%,封装尺寸减小65%。      图2:电荷泵拓扑   针对LCD背光、LED闪光/电筒和指示器,安森美半导体提供总输出电流10至192 mA的多种电荷泵/白光和RGB LED驱动器产品,包括NCP1840、CAT3606、CAT3616、CAT3626、CAT3636、AT3637、CAT3649、CAT3604A、CAT3604V、CAT3614、CAT3644、NCP5623B/C、CAT3643、CAT3647、CAT3612、CAT3224(4闪光灯,400 mA电筒)、NCP5612、CAT3661、NCP5603(200 mA DC,350 mA脉冲)、CAT3200、CAT3200H。   3)线性拓扑方案   针对手机等便携设备的LCD背光应用,安森美半导体提供多款简单线性白光LED驱动器。它采用单线式EZDim接口调光,有32级调光控制;25 mA固定电流(B版本)或可调节电流(A版本)。这些单模LED驱动器可作为系统级的一部分,用于设计整合低电压LED和简单LED驱动器的背光电路。      图3:线性拓扑   4) 其它专用驱动器   安森美半导体提供针对相机闪光及手电筒等应用的专用LED驱动器,如CAT3224和CAT3612 (电荷泵拓扑结构)、CAT4134 (电感升压拓扑结构),可以提供150 mA至4A的不同闪光电流和亮度,可满足拍照手机、智能手机及氙灯替代的LED光输出不断提升的需求。   安森美半导体还为RGB LED提供各种驱动方案,如有独立RGB开/关的多通道多功能LED驱动器(LV5207LP和LV5216CS),用于7至16个LED通道的闪光灯/电筒筒、RGB照明、主液晶屏背光、辅助液晶屏背光等应用;以及RGB照明驱动器(LV5217LP和LV5223GR),用于支持彩色照明设计,实现便携式设备丰富的照明色彩。

    时间:2020-09-02 关键词: led照明 LED驱动 安森美

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