作為汽車芯片市場的領導廠商，意法半導體(ST)在汽車領域擁有30年的研發(fā)經驗，產品涵蓋當今傳統汽車工業(yè)的全部主要應用。本屆2020慕尼黑上海電子展上，意法半導體以一款搭載了31項Demo的汽車驚艷全場，展示了ST在包括汽車電動化、車身控制和舒適系統、車載網絡連接、NFC汽車門禁等全方位的汽車解決方案。這輛Demo車究竟有何特殊之處，在現場獲得如此關注度的原因又是什么？電子發(fā)燒友帶你走進其背后的亮點產品與技術細節(jié)，并采訪了意法半導體中國的汽車電子應用實驗室經理姜炯迪先生，為你一一解惑。

OLED尾燈

除了車載信息娛樂系統的屏幕展示外，OLED還為汽車照明帶來了新的可能性。LED固然具有優(yōu)秀的穿透力，但對于行人和其他駕駛員來說，會存在刺眼的情況，尤其是用于指示的尾燈。而OLED不僅囊括了LED的優(yōu)勢，還能實現更柔和的光源。因此，OLED成為了在亮度和安全性上做到平衡的完美替代品?；贠LED的顯示特性，也更容易實現個性化控制。

ST選用的OLED演示板選取了兩塊OLED驅動芯片L99LDLH32，早在去年，ST就展示過以這款IC和奧迪與OLEDWorks合作開發(fā)的OLED照明方案。在這塊板子中，該IC用來驅動尾燈內部的多塊OLED燈片，以實現多樣化、個性化的OLED尾燈組。

L99LDLH32集成了32路高邊通道，尾燈驅動與ECU之間以特有的CAN-FD Light接口相連，以便尾燈驅動集成到燈組模塊，縮短了連接線束。
BMS電池管理系統

眾所周知電池自燃的新聞常常引發(fā)人們對新能源汽車安全性的擔憂，而造成這一核心隱患的關鍵除了電池本身之外，還有汽車的BMS電池管理系統。BMS不僅需要監(jiān)控電池的狀態(tài)，還要管控電池的循環(huán)壽命、充電熱管理等。
意法半導體的BMS方案中采用了一款先進的專用模擬前端芯片L9963，該芯片可同時監(jiān)控14個電芯，精度可達±2mV。L9963還有7路模擬輸入，用來做NTC監(jiān)控，監(jiān)控電芯溫度。
在BMS中，精度是確保充電狀態(tài)、電池容量的關鍵所在，而減小誤差可以提高整個系統的準確性。在問及意法在減小誤差上所做出的努力時，姜炯迪回答道：ST在ADC的參考源上采用了更精準的設計，不僅采用了兩路參考源相互校驗，同時多個ADC間并非僅負責單一通道的采樣，也可以相互校驗ADC的結果。

NFC汽車門把手

早在近期的2020 WWDC上，蘋果就利用CarKey功能吸引了不少眼球，不僅可以用手機解鎖汽車，還可以將CarKey分享給其他用戶。但這項技術的實現方式仍是NFC，作為近距離通訊的方式之一，NFC在安全性和易用性上成了數字車鑰匙的首選。駕駛員僅需將手機或NFC卡貼近車門把手或者B柱即可解鎖與鎖定車門。
意法半導體的NFC汽車門把手方案選用了汽車級NFC讀卡器ST25R3920，這是一款意法最新推出的高性能的通用NFC收發(fā)器，不僅符合CCC（汽車連通性聯盟）數字鑰匙的規(guī)格的需求，同時也可以輔助車載無線的配對、以及配合Qi充電進行NFC卡檢卡保護等。因為NFC的特性，從理論上來說，哪怕是手機電量不足關機后的24小時內，也是可以用來解鎖車門的。
不僅如此，該NFC讀取器還擁有高穩(wěn)定性、高射頻輸出功率、低功耗等優(yōu)勢。在該Demo車的車身上，NFC也同樣被運用于汽車耗材防偽和汽車中控的NFC解決方案。

TBox
ST的TBOX方案選用了車規(guī)級40nm 32位的PowerPC架構微處理器SPC582Bx，Teseo-LIV3F模塊和藍牙模塊組成。SPC582Bx支持大量外設接口，比如LINFlexD、I2C等，且滿足GB32960標準中的車規(guī)級低端車載終端方案，也已通過了AEC-Q100的車規(guī)認證，專為ASIL-B級別的系統設計。
由于純電汽車在低速運行時噪聲相對較小，所以國家也對特定種類的汽車出臺了安裝行人警示器（AVAS）的規(guī)定。由上圖也可以看到T-Box與AVAS的連接。ST的AVAS方案中，選用了FDA803這塊數字功放芯片，它符合CISPR 25的Class V標準，抗干擾能力強，可以輕松通過EMC測試。

主驅逆變器

主驅逆變器是解決電動汽車里程問題的關鍵所在，在VCU（整車控制器）的指令下從電池中獲取電能，將其轉換為交流電后控制電機工作。ST的主驅逆變器Demo包含了碳化硅模組、SPC58系列的MCU、電池管理芯片L9396和驅動芯片L9502等。
SPC58系列MCU借由40nm工藝和PowerPC的三核架構，實現軟件算法、電機控制和整車通信等功能。ST稱將推出基于ARM核的新系列產品，將MCU擴展至6核以上，以更高的主頻，滿足未來域控制器架構對運算能力的要求。

碳化硅作為逐漸普及的優(yōu)異半導體材料，在替代傳統的硅基驅動器后，降低了80%的損耗，意味著一并降低了整車成本和空間占用，提高了續(xù)航能力。ST也在開發(fā)第三代碳化硅產品，在相同晶圓面積下降低Rdson，實現更低的損耗。

DCDC

ST在DCDC方案上同樣選用了SPC58系列的MCU和L9396的電源管理芯片，碳化硅和其他功率器件。其中SPC58NN84E7可在滿載下實現高達94%的轉換效率，隔離雙通道驅動芯片L9501則可實現10ns量級的死區(qū)精度調整，進一步提高系統效率。

新能源汽車為傳統汽車帶來了巨大的沖擊，其中之一就是域的概念，比如動力域、座艙域、車身域、ADAS域等等。面對汽車電子電氣架構向域集中化的發(fā)展趨勢，域控制器又扮演者什么角色呢？姜炯迪經理提到這一趨勢為MCU的運算能力、車內外通訊網絡的數據連接、汽車系統的可靠性安全性提出更高的要求。比如在動力域上，有VCU、BMS等模塊，而這一趨勢下會將VCU和BMS、OBC和DCDC等集成在一起，進一步的深度整合后，會將VCU、BMS、OBC、DCDC和主驅控制等統一集成在一起。意法半導體目前也在針對集成化趨勢進行研發(fā)，相信這類產品很快就會面世。

盡管疫情對全球電子行業(yè)造成了一定打擊，其中受挫最嚴重的當屬汽車電子。但相關的研發(fā)工作并沒有停滯，由ST的Demo車更是可以看出現有產品線和研發(fā)進度的穩(wěn)步布局。不論是OLED應用的普及，電池損耗的降低還是碳化硅技術的革新，智能出行尚在迅猛的上升期里。