【导语】
全球新一轮科技与产业革命持续演进,电动化、网联化、智能化、共享化成为汽车产业核心发展趋势。伴随汽车新四化推进,汽车电子电气架构由分布式逐步向跨域集中式、整车集中式迭代,软硬件分层解耦,软件定义汽车时代加速到来。国内新能源汽车市场蓬勃发展,ADAS 功能渗透率持续走高,L2 级辅助驾驶逐步成为整车标配,L3 级自动驾驶车型实现量产落地。
汽车智能化、自动驾驶技术快速迭代,系统安全成为全行业重点关注方向。安全分为本质安全与功能安全两大类别。
本质安全从源头消除危险诱因,实现绝对安全,但实现成本高昂;功能安全则通过系统功能设计,将风险降低至可接受范围,成本更可控,同时需要充分考虑功能失效后的故障安全(Fail‑Safe)机制。
以铁路道口场景举例:修建立交桥,物理隔离铁轨与公路,规避碰撞风险,属于本质安全;道口部署传感器、警报器与栏杆,火车接近时触发告警、落下栏杆,以此降低事故概率,即为功能安全。若传感器发生损坏,就会造成防护失效,因此需要引入传感器自诊断、双传感器冗余等故障安全设计,规避失效带来的风险。
功能安全设计立足 “人会犯错、器件会损坏” 的现实前提,需要同时覆盖系统性故障与随机性硬件故障,规避设计缺陷,同时保障硬件故障发生时不会造成人身伤害。国内已将 ISO 26262 汽车功能安全转化为推荐国标 GB/T 34590,2018 年 5 月正式实施。除车载领域之外,工业高可靠设备同样对功能安全有硬性要求,故障安全、功能安全必须贯穿产品完整开发流程。
电源电压监控是保障系统稳定运行的重要环节,复位 IC(电压检测器) 是电压监控电路的核心器件,广泛应用于 EV/HEV 逆变器、整车控制器、ADAS、车载影音空调、工业 FA 设备、计量仪器、伺服控制系统、各类传感器单元等车载及工业场景。
罗姆累计开发 1000 余款复位 IC 产品,2021 年度低压复位 IC 出货量达到 2.5 亿枚。面向车载、工控日益严苛的功能安全需求,罗姆推出BD48HW0G‑C窗口型复位 IC,实现 40V 耐压、高精度检测与纳安级超低功耗。
复位 IC 属于电压监控开关类芯片,持续监测供电电压,电压超出阈值区间时输出复位信号,配合 MCU 完成系统保护,如同电路里的 “水位报警器”,电压过高、过低均可触发保护动作,规避系统异常运行。
BD48HW0G‑C 采用罗姆高耐压 BiCDMOS 工艺,结合自研模拟电路设计能力,工作电压覆盖1.8V‑40V;内置两组独立基准电压源,可通过外接电阻灵活配置过压、欠压检测阈值,两路独立复位输出,适配窗口式电压监控需求。
检测精度:‑40℃~+125℃全温域实现±0.75% 电压检测精度,显著优于行业常规产品 ±2.2% 指标;
超低功耗:搭载 Nano Energy™技术,静态电流仅500nA,仅为同规格 24V 以上窗口复位 IC 的 1/16,几乎不增加整机功耗负担。
车载与工业设备工况复杂,环境温度波动大、器件自身发热严重,电压检测阈值会随温度发生漂移,该类漂移很难通过后期补偿修正。BD48HW0G‑C 全温域稳定高精度特性,能够降低硬件设计难度;同时强抗噪声能力,减少外部干扰带来的误复位,提升整机可靠性。
罗姆早在 2015 年启动 ISO 26262 功能安全流程搭建,2018 年 3 月通过 TÜV Rheinland 第三方流程认证,深度理解车载功能安全规范,开发一系列适配功能安全需求的电源监控器件,BD48HW0G‑C 为 FS supportive 器件,可支撑客户完成功能安全分析工作。
BD48HW0G‑C 的 500nA 超低静态电流,依托罗姆 IDM 垂直整合模式,从电路架构、版图布局、半导体工艺三个维度优化,自研Nano Energy™超低功耗技术,实现轻负载状态下电流的极致削减,静态电流达到纳安级别。
该技术对新能源汽车意义突出:EV/HEV 追求续航提升,整车低功耗是重要指标;车辆熄火静置时,时钟、防盗、无钥匙进入等模块持续由蓄电池供电,暗电流过大会造成亏电。Nano Energy™技术有效降低电源 IC 静态损耗,减少整车暗电流消耗,同时优化 EMC 性能;同样也能够延长电池供电物联网、便携工业设备续航时间。
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