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汽车传感器巨头Melexis对汽车绿色使命探索

2019-11-26 12:53
Ai芯天下
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近两年全球汽车正在向低碳能源方面过渡,也就是从传统内燃机汽车转向混合动力和电动汽车。随着越来越多的地区出台禁止将燃油蒸汽排放到大气的严格法规,对于汽车制造商来说,使用新技术迫在眉睫,传感器的应用在此刻凸显其价值。

针对汽车转型的新兴公司

未来很长一段时期,汽车领域将是多种动力形式共存,其中混合动力汽车将有明显增长。

到2025年,近9成车辆仍然配有内燃机,其中混合动力汽车将迅速增长,其在国内乘用车市场的份额在2017年仅不到1%,但经过不断攀升,到2025年这一份额将达到近30%。

目前,Melexis是电动机传动、汽车联网及无线通信专用集成电路领域的领导者。该公司生产的压力传感器系列,适用于燃油蒸汽压力、进气管绝对压力(MAP)、座椅腰部压力以及摩托车MAP压力等多种应用领域。

Melexis 是全球五大顶级汽车半导体传感器供应商之一,更是全球唯一一家针对汽车各部分提供细分压力传感器的公司,在各个压力范围,Melexis 都有产品供应,包括低压、中压和高压。

Melexis 全球业务的 90%,中国区业务的 80%都是来自于汽车行业,平均在每一辆新的汽车中,有 11 颗芯片来源于 Melexis。

针对排放标准升级的传感器新品

2019 年 6 月 28 日,北京市和广东省均发布了各自辖区内提前实施国六机动车排放标准的通告,通告指出北京市和广东省将于 2019 年 7 月 1 日起施行“国六标准”。

“国六标准”被称为中国历史上最严格的燃油车排放标准,该标准在“国五标准”的基础上提高了 40%-50%,比“欧六”的标准更高,和美国水平相当。

“国六标准”提出之后,车厂需要改进燃料喷射方式、改进 ECU 电控单元、升级 OBD 系统等,堪称是悬在车厂头上的“一把剑”。

为了帮助车厂、Tier 1 和模组厂商更好地检测和处理发动机中的燃油蒸汽,全球微电子工程公司 Melexis宣布推出专为测量汽车应用中极低压力的相对压力传感器 IC MLX90821。

针对EVAP系统的压力传感器

EVAP系统能够收集燃油蒸气,并且将其适时地送入进气歧管,与正常混合气混合后进入发动机燃烧,使燃油得到充分利用。

针对汽车上不可或缺的EVAP系统(燃油蒸发控制系统),汽车半导体传感器供应商Melexis最新推出一款专为测量汽车应用中极低压力的相对压力传感器:MLX90821。

Melexis这款新型压力传感器采用最新的MEMS技术,是一款MEMS传感器和CMOS信号处理芯片紧密集成于同一封装的系统级封装解决方案,适用于测量低至50mbar高至700mbar的燃油蒸汽压力。

借助这款相对压力传感器,一级制造商和模块制造商能针对内燃机或混合动力汽车两种发动机采用标准化的单一设计。

具体来看,MLX90821系统级封装方案采用通过背面蚀刻技术制造的MEMS传感器。因此,传感元件在暴露于燃油蒸汽或其他介质等恶劣环境时,针对污染物有很高的介质兼容性。

该系统的CMOS部分可提供设计灵活性,整个传感器则可提供极高水平的EMC保护和抗扰性,经过简单设计即可集成到ICE和混合动力汽车的EVAP系统中。

在混合动力汽车中,测量燃油蒸汽会更加复杂,因而需要更加强大的传感解决方案。此外,由于ICE(内燃机)和混合动力汽车中的EVAP系统都会配备几个压力传感器IC,保证设计灵活性和简单性也至关重要。

针对不同需求的其他传感器类型

·2014年推出的MLX75023是世界上首款符合汽车行业标准的车内飞行时间传感器,可在生产汽车时将其安装在车内。

·MLX90817是一款经过封装和出厂校准的汽车级绝对压力传感器 IC,可提供模拟输出,适用于多种严苛介质,如混入高浓度腐蚀性气体(例如发动机废气或卤素)的空气。该器件同样满足符合车规要求。

·MLX90374是一款能提供多路输出的单片器件,可以选择两个PWM输出,或者选择一个SENT两个开关输出,这样可以帮助客户实现更多产品设计。有两个非常典型的应用,一是变速箱的档位传感器,用两个PWM的输出在5V操作的电压下面,可基于此做冗余的设计。

·MLX75027在是Melexis产品系列中最重要的产品之一,这是业界第一款车规级的VGA 时间飞行图像传感器,用于车内监测和车外监测,是单芯片的解决方案,在单一BGA封装中提供VGA分辨路的图像传感及处理功能,另外支持高达100MHz的调制频率,可实现更高的距离精度,使客户能够充分发挥 VCSEL 的性能,实现更高的距离精度。

针对自动驾驶的趋势的发展方向

当下,自动驾驶、人工智能、5G和物联网等新技术的发展,为半导体行业带来了充分的机遇,因此预计未来几年有望保持增长之势。而零排放的完全电气化、零死亡事故、用户体验、车载通讯将是自动驾驶汽车领域未来的发展趋势和方向。

在自动驾驶中,最大的改变是传感器的需求增大,作为汽车对环境的感知,传感器是最基础的元件,就像水和电之于Melexis的生活,在自动驾驶中,所有的操作和判断都来源于传感器对环境的感知。

Melexis的传感解决方案包括磁性传感器、MEMS 传感器(如压力传感器、TPMS传感器、红外传感器)、传感器接口IC、光电子单点和线性阵列传感器以及飞行时间(ToF)技术。Melexis的驱动器IC产品系列包括先进的直流和无刷直流电机控制器、LED驱动器和 FET预驱动器IC。

同时,Melexis在元件有线(如 LIN、SENT)及无线(如RKE、RFID)桥接领域积累了丰富的专业知识与经验,确保元件之间可以清晰快速地进行通信。

结尾:

在汽车百年发展历程中,新技术不断推动汽车在安全性、舒适性和个性化的需求,传感器技术在这场变革中,发挥着至关重要的作用。

电气化、自动驾驶、数字化等趋势加速汽车行业变革,重塑移动出行格局。为应对新趋势、新技术带来的挑战,汽车产业链上的供应商几乎都加快创新步伐。如今,汽车创新大多源于汽车电子,汽车半导体厂商的地位可谓举足轻重。


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