2021 年，隨著VIPower M0-7 H-Bridge等固態(tài)設(shè)備成為直流電機(jī)的主要驅(qū)動(dòng)力，汽車(chē)行業(yè)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。電動(dòng)后備箱、車(chē)窗升降機(jī)、天窗、滑動(dòng)門(mén)、座椅和后視鏡調(diào)節(jié)等都依賴于直流電機(jī)。此外，可展開(kāi)的門(mén)把手、電動(dòng)變速器和電動(dòng)汽車(chē)充電器等新應(yīng)用也使用這些系統(tǒng)。雖然其中許多功能過(guò)去僅適用于豪華車(chē)型，但它們現(xiàn)在被認(rèn)為是主流。有趣的是，這種行業(yè)轉(zhuǎn)變的一個(gè)后果是繼電器作為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的過(guò)時(shí)，取而代之的是固態(tài)設(shè)備。因此，讓我們探討工程師如何從固態(tài)驅(qū)動(dòng)器中受益并克服重大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

VIPower M0-7 H-Bridge：利用更小更輕的設(shè)計(jì)

1. 遠(yuǎn)小于 500 mm 的 PCB 2

大多數(shù)工程師選擇 VIPower M0-7 H-Bridge 之類的設(shè)備，因?yàn)樗鼈兪峭耆傻碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)器，在單個(gè)封裝中提供監(jiān)控和保護(hù)功能，從而為更小的 PCB 和更高的效率打開(kāi)了大門(mén)。例如，在 H 橋拓?fù)渲袑?shí)現(xiàn)的典型 250 mm 2繼電器傳統(tǒng)上需要 500 mm 2的 PCB 。此外，更大的表面積需要更多的組件，因此更容易出現(xiàn)故障。因此，設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)向固態(tài)驅(qū)動(dòng)器來(lái)創(chuàng)建更小、更具成本效益的設(shè)計(jì)。

2. 最多減重 50 公斤

VIPower M0-7 H 橋采用微型 SO-16N 或 PowerSSO-36 封裝。每個(gè)設(shè)備的占用空間更?。ǚ謩e為 60 mm 2和 106 mm 2），其厚度低于 2.5 mm，因此可以創(chuàng)建顯著更小的設(shè)備。此外，意法半導(dǎo)體的無(wú)鉛封裝提供更大的熱耗散，減少了對(duì)散熱器的需求。同樣，監(jiān)控和保護(hù)功能的存在限制了所需的外部組件數(shù)量，并有助于優(yōu)化汽車(chē)周?chē)碾娎|尺寸。因此，在沒(méi)有散熱器、減少電纜和整體優(yōu)化之間，VIPower M0-7 橋接器可以幫助每輛車(chē)減輕多達(dá) 50 公斤的重量。

VIPower M0-7 H-Bridge：受益于更高的效率和可靠性

3. 僅需要 3 μA 的待機(jī)模式

固態(tài)驅(qū)動(dòng)器本質(zhì)上更高效，但 VIPower M0-7 H-Bridge 更進(jìn)一步。例如，其待機(jī)模式僅需 3 μA，而一些競(jìng)爭(zhēng)器件則達(dá)到兩位數(shù)。同樣，ST 器件具有低靜態(tài)電流以進(jìn)一步提高效率，同時(shí)優(yōu)化的開(kāi)關(guān)配置確保電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功耗保持在低水平。綜上所述，所有這些好處不僅可以改善功耗，還可以減少汽車(chē)對(duì)環(huán)境的影響。事實(shí)上，由于車(chē)輛效率更高、重量更輕，制造商可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性以減少二氧化碳排放或延長(zhǎng)電池壽命，從而延長(zhǎng)充電之間的整體續(xù)航里程。

4. 將可靠性提高 10 倍

該博客的讀者已經(jīng)在我們的自適應(yīng)前照燈解決方案等系統(tǒng)中遇到了 ST 的 VIPower 。事實(shí)上，VIPower 系列已經(jīng)在汽車(chē)市場(chǎng)證明了它的高可靠性，這就解釋了為什么它在大量設(shè)計(jì)中獲勝?？煽啃赃€來(lái)自 VIPower M0-7 H-Bridge 減少所需外部組件數(shù)量的能力。設(shè)計(jì)人員可以取消緩沖器、二極管和放大器。因此，與使用繼電器的類似解決方案相比，PCB 更簡(jiǎn)單，可靠性提高了 10 倍。

VIPower M0-7 H-Bridge：提供更好的用戶和開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)

以主流價(jià)格提供奢侈品的挑戰(zhàn)

消費(fèi)者越來(lái)越要求他們的主流車(chē)輛提供更豪華的體驗(yàn)。因此，OEM 試圖通過(guò)增強(qiáng)用戶界面和信息娛樂(lè)系統(tǒng)來(lái)滿足期望。汽車(chē)還包括越來(lái)越多的控制裝置。一切都是可定制的、可移動(dòng)的、連接的和更智能的。因此，工程師面臨的挑戰(zhàn)是在不增加成本的情況下實(shí)現(xiàn)這些功能。最后，電動(dòng)汽車(chē)提出了新的挑戰(zhàn)。由于電動(dòng)汽車(chē)旨在提供更具未來(lái)感的用戶體驗(yàn)并高度關(guān)注功耗，因此固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的四倍。

5. 解決方案來(lái)自事半功倍

VIPower M0-7 H-Bridge 等設(shè)備提供各種配置文件和對(duì) PWM 信號(hào)的控制，以提供更順暢的騎行體驗(yàn)。通過(guò) MultiSense 引腳，團(tuán)隊(duì)可以監(jiān)控 Vcc 電壓、封裝溫度、負(fù)載電流或執(zhí)行高級(jí)診斷分析。關(guān)閉狀態(tài)診斷可以檢查待機(jī)條件并檢測(cè)電池短路或開(kāi)路連接，從而避免啟動(dòng)直流電機(jī)時(shí)的潛在損壞。VIPower M0-7 H-Bridge 還提供寬范圍的通態(tài)電阻（從 8 mΩ 到 100 mΩ），這意味著工程師可以處理從幾瓦到 200 W 的大量負(fù)載）。

由于 VIPower M0-7 H-Bridge 等設(shè)備的可靠性和效率，電動(dòng)后備箱和自動(dòng)天窗現(xiàn)在出現(xiàn)在消費(fèi)汽車(chē)中。通過(guò)提供更多診斷功能，工程師可以確保更長(zhǎng)的使用壽命。同樣，大范圍的通態(tài)電阻意味著在更多的設(shè)計(jì)中使用相同的組件。團(tuán)隊(duì)只需要對(duì)一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，從而大大降低了成本。減少設(shè)計(jì)的占地面積也意味著汽車(chē)制造商可以在相同的空間中加入更多的功能。最終，像 VIPower M0-7 H-Bridge 這樣的設(shè)備展示了固態(tài)驅(qū)動(dòng)器如何改變了汽車(chē)行業(yè)。

審核編輯：郭婷