Миграция проектов на ПЛИС новых производителей
РадиоЛоцман - Все об электронике

NXP Semiconductors в автомобильной электронике

NXP Semiconductors

Денис Нерсесов (NXP Semiconductors)
Новости Электроники 17, 2007

Автомобильные бортовые сети, в том числе – стандарта FlexRay собственной разработки, системы мультимедиа для автомобилей, иммобилайзеры и автомобильные охранные устройства, приборы силовой электроники, автомобильные датчики. Во всех этих областях компания NXP Semiconductor занимает ведущие позиции.

Особенности выбора танталовых конденсаторов Xiangyee по номинальному напряжению

По прогнозам аналитиков, объем продаж полупроводниковых изделий для автомобильных применений в 2008 году составит около $24,5 млрд. США, что более, чем в 2 раза по сравнению с продажами 2002 года ($10,7 млрд. США).
По результатам 2006 года в рейтинге поставщиков полупроводниковых изделий автомобильного назначения компания NXP заняла 5-е место в Европе с долей рынка 8,2% и 6-е место в мире (доля рынка 6,1%).
Клиентами NXP являются 9 из 10 крупнейших компаний автомобильной отрасли. Представленная в автомобильном сегменте рынка полупроводников продукция NXP имеет сильные позиции по следующим направлениям:
  • Мультимедийные информационно-развлекательные системы;
  • Бортовые сети;
  • Иммобилайзеры и системы бесключевого доступа;
  • Датчики;
  • Силовая электроника;
  • Маломощные дискретные элементы и микросхемы логики.
NXP обладает самыми передовыми технологиями в области автомобильных аудио-систем. Решения NXP используют 9 из 10 крупнейших производителей автомагнитол. NXP является лидером по продажам DSP процессоров (доля рынка 70%), а также имеет лидирующие позиции по производству тюнеров и микросхем усилителей для автомагнитол.

Автомобильные бортовые сети являются динамично развивающимся направлением автомобильной электроники. Их задача - обеспечение коммуникаций между функциональными блоками автомобиля. Количество сетей и узлов в автомобиле непрерывно повышается. В некоторых моделях автомобилей насчитывается десятки устройств CAN/LIN. NXP является как лидером продаж этого сегмента рынка автоэлектроники (доля рынка 50%), так и основоположником стандартов для бортовых сетей. Относительно недавно начала активно развиваться концепция drive-by-wire (управление по проводу), которая, в частности, состоит в переводе всех механических частей (газ, тормоз и т.д.) на электронику, что поможет сделать автомобиль более надежным, безопасным и комфортным. С этой целью мировым консорциумом FlexRay, основоположником которого является NXP совместно с BMW, DaimlerChrysler, Bosch, GM и Volkswagen, был разработан новый высокоскоростной сетевой протокол с одноименным названием (FlexRay). Компания NXP первой представила на рынке FlexRay-трансивер TJA1080, который был успешно применен в новом BMW X5. Более того, BMW уже приняли решение использовать FlexRay во всех своих будущих моделях. Как видно, степень инноваций NXP в области решений для бортовых автомобильных сетей очень велика. За последние 12 месяцев было выпущено 7 новых продуктов (см. табл. 1).

Таблица 1. Новая продукция для автомобильных сетевых решений

Наименование Сетевой протокол
Гибридные микросхемы
UJA1061 FT-CAN+LIN
UJA1065 HS-CAN+LIN
UJA1069TW LIN
UJA1023 LIN (Salve controller)
Трансиверы
TJA1054A FT-CAN
TJA1055 FT-CAN
TJA1080 FlexRay

Основными преимуществами FT-CAN-приемопередатчика TJA1054A являются:
  • Улучшенные показатели по электростатике:
- защита до 4 кВ в модели человеческого тела по выводам CANH, CANL, RTH, RTL (по сравнению с 2 кВ в TJA1054)
- защита до ±300 В в машинной модели (по сравнению с ±175 В в TJA1054)
  • Полное соответствие ISO11898-3
  • Рекомендуется как FT-CAN-трансивер в новых разработках
Отличительные особенности TJA1055:
  • Полная совместимость с TJA1054(A)
  • Улучшенные показатели по электростатике:
- 6 кВ по стандарту IEC 61000-4-2
- 8 кВ в модели человеческого тела
  • Улучшенные показатели электромагнитной совместимости (CAN и WAKE)
  • Наличие 3 В интерфейса для соединения с микроконтроллером (в версии TJA1055T/3)
Компания NXP является безусловным лидером на рынке иммобилайзеров и систем бесключевого доступа с долей рынка около 50%. Технологии автомобильных систем безопасности NXP были представлены на рынке в 1994 году, и с тех пор количество угонов автомобилей снизилось более чем на 90%. NXP активно использует передовые технологии в области радиочастотной идентификации для разработок и производства систем контроля давления в шинах.
Компания NXP также позиционируется в сегменте силовой автомобильной электроники с линейкой квалифицированных MOSFET-транзисторов семейства TrenchMos в диапазоне напряжений от 30 до 100 В, а также имеется семейство защищенных MOSFET-транзисторов в диапазоне напряжений от 30 до 75 В. Для улучшения параметров рассеиваемой мощности и теплоотвода MOSFET-транзисторов компания NXP разработала принципиально новый тип корпуса LFPAK, отличительной особенностью которого является то, что его габариты такие же, как у корпуса SO8, однако вышеуказанные параметры - вдвое лучше.
Автомобильные датчики - это чрезвычайно важное направление автомобильной электроники. Компания NXP представлена здесь следующими группами датчиков:
  • Кремниевые датчики температуры;
  • Магниторезистивные датчики угла (положения);
  • Магниторезистивные датчики скорости вращения;
  • Магниторезистивные датчики слабого поля (компасные датчики).
Управление клапанами, дроссельной заслонкой, активная подвеска и электронное рулевое управление - вот лишь некоторые из важнейших приложений, от которых напрямую зависят надежность и безопасность автомобиля, а также расход топлива. Для всех этих систем очень важную роль играет точность измерений и надежная передача информации.

Преимущества магниторезистивных датчиков, предлагаемых компанией NXP, очевидны.
Прежде всего, это высокая надежность, поскольку датчик работает на бесконтактном принципе (магнитного поля). Как следствие, отсутствует эффект стирания контактов, и попадание влаги и загрязнения не критичны.
В отличие от датчиков Холла, магниторезистивные датчики ориентируются не по силе магнитного поля, а по его направлению, вследствие чего точность датчика не ухудшается по мере старения магнита, а также изменения свойств магнита под воздействием высоких температур.

У NXP - тесные партнерские отношения со многими крупнейшими компаниями автомобильной отрасли. Так, например, Continental Tyres применяет в ABS-модулях датчики скорости вращения от NXP. Совместно с Siemens VDO был разработан уникальный датчик угла KMA200 (рис. 1а), представляющий собой самодостаточное комплексное решение, поскольку его схема состоит из двух блоков: непосредственно магниторезистивный элемент (датчик угла) и сигнальный процессор.

Магниторезистивные датчики угла поворота KMA200 (а) и KMA199E (б)

Рис. 1. Магниторезистивные датчики угла поворота KMA200 (а) и KMA199E (б)

Отличительные особенности KMA200:
  • защита от переполюсовки питания до 16,5 В;
  • максимальное превышение напряжения 32 В (400 мс);
  • отключение функций при превышении напряжения питания;
  • 4 аналоговых и 2 цифровых выхода (конфигурируемых пользователем);
  • EEPROM (программируемая пользователем);
  • автоматическая настройка смещения нуля;
  • Программируемый диапазон измерения угла Ј180°;
  • Диапазон рабочих температур от -40 до 160°С;
  • Подстройка смещения нуля;
  • Встроенная диагностика «на ходу» для всех основных функциональных блоков;
  • Функция отключения при постоянном превышенном напряжении.
Функции диагностики:
  • Контроль потери магнита;
  • Контроль температуры;
  • CRC для EEPROM и RAM;
  • Детектор сбоя генератора;
  • Сторожевой таймер.
Ввиду того, что для других приложений KMA200 выглядит несколько избыточным (не всегда нужны расширенные функции диагностики и защита от перенапряжения и переполюсовки), был разработан упрощенный датчик KMA199Е (рис. 1б).
Основные отличия KMA199Е от KMA200:
  • отсутствие диагностики (только CRC);
  • 1 аналоговый выход (цифровой отсутствует);
  • нет защиты от перенапряжения и переполюсовки;
  • 3-выводной корпус;
  • Более низкая стоимость.
ТМ Электроникс. Электронные компоненты и приборы. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя