安森美将持续提供高能效汽车半导体产品及方案

中国已成为全球最大的汽车生产国和消费市场，2013年中国整体汽车销量增长14%至2,200万辆，其中乘用车销售约1,800万辆(份额80%)，商用车约400万辆(份额20%)；2014年整体销量可达2,300万辆，乘用车销量较2012年增长16%。汽车大趋势正在推动半导体成分的升高：IHS公司预测，由于汽车安全与导航等系统的不断采用，中国汽车半导体市场将在2014年增长11%，达到46亿美元。而在未来三年会延续增长势头，到2017年，中国汽车芯片市场将达到62亿美元。
　　　
面对巨大的需求，半导体厂商也面临一些挑战，他们必须帮助设计工程师提高能效、降低成本压力，同时满足功能性、安全性等多方面的要求。作为领先半导体器件供应商，安森美半导体致力于满足汽车客户需求，提供更优质、可靠、具有成本优势的符合汽车认证规范的高能效解决方案，帮助客户提升产品设计和上市速度。

安森美半导体的汽车业务策略
　　　
为帮助中国工程师应对上述挑战，安森美持续加大对中国汽车半导体市场的投入和支持力度，在动力系统、车身、信息娱乐系统、电源、车载网络等方面均占据领先地位。公司2013年收入为27.83亿美元，汽车细分市场的收入为7.51亿美元(占全球总收入比例从2008年的16%增加至27%)。汽车半导体市场整体增长为10%，而安森美半导体的增长是市场的两倍。2010-2013年，安森美半导体汽车业务在中国市场的收入节节攀升，均为20%左右。
　　　
安森美半导体在汽车细分市场的增长动力来自三个方面，一是燃油经济性及降低排放，包括启动-停止交流发电机、汽油直喷(GDI)发动机、混合动力汽车(HEV)、双离合及6+速变速箱；二是安全及舒适，包括LED照明、车门模块、停车辅助、传感器、信息娱乐系统、高级驾驶员辅助系统(ADAS)；三是线控及电机控制，包括电动助力转向(EPS)、泵和风扇。为此，安森美半导体提供各种解决方案：内部及外部LED照明；发动机及变速箱控制、传感器接口；电源、电机驱动器、IGBT、SmartFET及保护等标准产品；以及用于车载网络的LIN、CAN、FlexRay收发器。
　　　
为支持中国汽车市场，安森美半导体加强了本土化生产、工程设计和服务，在上海设立了解决方案工程中心(SEC)，在深圳和乐山设有制造厂。上海的汽车SEC配备中国本地应用工程师及现场应用工程师，根据本地需求开发演示板和参考设计，支持本地客户在设计中采用安森美半导体的产品。在汽车市场，安森美半导体在中国与许多客户开展了合作，包括全球性客户和本地客户，如德尔福、博世、一汽、上汽、东风、长安、北汽和比亚迪等。

图1：安森美半导体涉足的汽车细分市场

安森美半导体的车用高能效方案
　　　
安森美半导体拥有宽广阵容的产品及方案，从分立器件、标准产品，到专用标准产品(ASSP)/专用集成电路(ASIC)/系统基础芯片(SBC)/系统级芯片(SoC)，以及模块级专业技术及方案，这些产品及方案都与能效息息相关。标准元器件有20,000个型号，包括TVS/保护/齐纳元件、整流器、射频(RF)、稳压器、逻辑、比较器、运算放大器、Mini Gates、EEPROM等；模拟器件包括驱动器、稳压器、开关电源(SMPS)、电源管理单元(PMU)、音频IC、显示屏驱动器、收发器、ASIC、ASSP等；功率器件包括点火IGBT及点火器、牵引IGBT(功率集成模块(PIM))、智能功率模块(IPM)、N/P沟道MOSFET、SmartFET、双极功率晶体管、电机驱动器等。

　　　
图2：安森美半导体宽广阵容的产品及方案

安森美半导体的汽车应用重点包括燃油经济性及减少排放、车身及内部、照明和主动安全，以及涵盖这些领域的电源和车载网络。燃油经济性及减少排放(动力系统)应用涵盖发动机控制、变速箱、点火、启动-停止系统、48 V/混合动力汽车(HEV)/插电式混合动力汽车(PHEV)、电动汽车(EV)等。照明应用涵盖LED外部照明、LED内部照明、HID前照灯、先进前照灯系统(AFS)、电机控制等。车身及内部应用涵盖车身计算机及网关、汽车空调(HVAC)、车门、电机控制、智能接线盒、仪表盘、总线保护、信息娱乐系统、有源天线等。主动安全应用涵盖电动助力转向、停车辅助、动力制动、悬挂系统、先进驾驶人辅助等。电源应用涵盖开关电源、线性稳压器以及电源管理集成电路等。车载网络应用涵盖LIN、CAN、FlexRay及以太网等。
　　　
以照明为例，前照灯不只是近光灯和远光灯，还有转向指示灯、波束成形、路面聚光灯、雾灯、日间行车灯(DRL)/位置灯、弯道辅助照明等。安森美半导体的先进前照灯系统(AFS)采用步进电机驱动器(AMIS3062x或NCV705xx)进行前照灯转弯调节。自2013年第1季度展示的奔驰E系列每辆车使用多达6颗NCV78663双通道LED驱动器，以及多达3颗NCV70522步进电机驱动器。
　　　
小于350mA的低电流恒流稳流器(CCR)在汽车照明的应用非常广泛，除了应急车辆、日间行车灯(DRL)，还有高温环境下的汽车应用，如引擎盖下及尾厢照明；空间受限的应用，如阅读、地图及任务灯、后视灯、座舱灯、中央高位刹车灯(CHMSL)、组合尾灯(RCL)及侧标志灯；以及应用密度增加、要求采用更小巧及更高热效率封装的应用，如仪表盘背光、盲点指示灯、座舱及门前地面照明灯。
　　　
当前，汽车客户的要求越来越高，需要提升燃油经济性及减少排放、实现更便利的操控、加快上市时间、提高可靠性等。为此，安森美半导体为客户简化设计过程，提供“系统级方案”，替代分立元件方案，推出了用于风扇和泵的汽车智能电源模块(IPM)。分立元件方案系统重量为125克，尺寸为108*103 mm，周边元器件数量170颗，系统成本约15.5美元；而安森美半导体的IPM重量仅为50克(IPM 20克)，尺寸26.4*60 mm，只有5颗元器件，系统成本仅11.4美元。它带来的好处是重量减轻60%，尺寸减小，系统成本降低了4美元。

图3：安森美半导体用于风扇和泵驱动的BLDC IPM与传统分立元件方案对比

安森美半导体的IGBT可替代点火系统的传统点火器模块。传统器件尺寸为2250mm3(25*15*6 mm)，长期可靠性为1000小时(Tj=150℃)，ESD保护等级为4 kV，浪涌保护等级为300 V，样品到上市间隔6个多月(ASIC)；安森美半导体IGBT尺寸为892mm3(16.8*11.8*4.5mm)，长期可靠性为2000小时(Tj=150℃)，ESD保护等级大于10 kV，浪涌保护等级大于350 V，上市间隔是4到5个月(专用标准产品ASSP)。

图4：安森美半导体IGBT与传统点火器模块的对比

在汽车音响应用方面，采用Bongiovi+ S-Live声音技术的方案优势明显。传统扬声器方案直径为126 mm，最低频响应为83Hz，4套方案重量约4.0 kg，总成本220美元；安森美半导体+DPS Acoustics的方案扬声器重量更轻(仅为1.4 kg，直径为 83 mm)，可使用便宜的扬声器，利用算法实现更好的音效，最低频响应为20 Hz，总成本160美元。它不仅实现了高清(HD)震撼性声音品质，而且重量减轻了70%。