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，汽車行業(yè)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。電動(dòng)后備箱、車窗升降機(jī)、天窗、滑動(dòng)門、座椅和后視鏡調(diào)節(jié)等都依賴于直流電機(jī)。此外，可展開的門把手、電動(dòng)變速器和電動(dòng)汽車充電器等新應(yīng)用也使用這些系統(tǒng)。雖然其中許多功能過去僅適用于豪華車型，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 和更高的效率打開了大門。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)備的占用空間更小（分別為 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)體的無鉛封裝提供更大的熱耗散，減少了對散熱器的需求。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)化汽車周圍的電纜尺寸。因此，在沒有散熱器、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，而一些競爭器件則達(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，還可以減少汽車對環(huán)境的影響。事實(shí)上，由于車輛效率更高、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電池壽命，從而延長充電之間的整體續(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)在汽車市場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。可靠性還來自 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 更簡單，可靠性提高了 10 倍。

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

以主流價(jià)格提供奢侈品的挑戰(zhàn)

消費(fèi)者越來越要求他們的主流車輛提供更豪華的體驗(yàn)。因此，OEM 試圖通過增強(qiáng)用戶界面和信息娛樂系統(tǒng)來滿足期望。汽車還包括越來越多的控制裝置。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)汽車提出了新的挑戰(zhàn)。由于電動(dòng)汽車旨在提供更具未來感的用戶體驗(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)汽車的四倍。

5. 解決方案來自事半功倍

VIPower M0-7 H-Bridge 等設(shè)備提供各種配置文件和對 PWM 信號的控制，以提供更順暢的騎行體驗(yàn)。通過 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)行高級診斷分析。關(guān)閉狀態(tài)診斷可以檢查待機(jī)條件并檢測電池短路或開路連接，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)汽車中。通過提供更多診斷功能，工程師可以確保更長的使用壽命。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)器如何改變了汽車行業(yè)。

審核編輯：郭婷