直流馬達的車身電子應用

市場趨勢

預估車用直流馬達系統(tǒng)的需求將穩(wěn)定成長，未來5年的年成長率約在3.1%左右。車身周邊的需求主要來于自車門鎖、電動后照鏡、座椅調(diào)整、清潔劑幫浦、雨刷、車窗開關、天窗和電動滑門等傳統(tǒng)應用。但還有許多新崛起且十分吸引消費者的應用逐漸面市，部分實例包括抬頭顯示器(HUD)、隱藏式車門把手、電動尾門、電動車換檔切換器和電動車充電器鎖。

考慮以上狀況，估計2020年全球各地與車身相關的車用直流馬達需求將達到20億個。

下圖為各種應用所占比例，所有應用耗電都在30W到200W之間。

在車身應用上驅(qū)動直流馬達使用繼電器和內(nèi)建芯片的比較

過去汽車產(chǎn)業(yè)一直將繼電器視為一種簡單又便宜的解決方案，用來驅(qū)動直流馬達。但這種想法正逐漸改變，現(xiàn)在汽車制造商認為SSD才是更適合新應用設計的選擇。SSD因為具有高度可靠的質(zhì)量且診斷功能更為強化，很容易就能建置各種創(chuàng)新功能，像是驅(qū)動各種可變負載配置文件（例如電動尾門）或控制動作的順暢度（例如車窗開關或座位調(diào)整）、消除繼電器開關噪音以及增加豪華感。

最重要的是，全世界的地方立法機構(gòu)已開始針對汽車的污染物質(zhì)和二氧化碳排放設定新的限制，汽車結(jié)構(gòu)必須有所調(diào)整，尤其是動力負載的供應，皆必須采用效率更高的電子組件。雖然新標準的沖擊對象將以動力總成（power-train）系統(tǒng)為主，車身控制模塊（Body Control Module，BCM）還是有一部分關聯(lián)性。

因此我們預測，2020-2025年間由SSD驅(qū)動的直流馬達每年平均成長6.7%，逐漸搶攻繼電器的市占率。

在此情況下，意法半導體的VIPowerTM M0-7 H-橋系列產(chǎn)品將成為在汽車應用的馬達控制方面，同等級組件當中最佳選擇。M0-7 H-橋系列將邏輯功能和動力結(jié)構(gòu)整合至單一封裝，讓芯片內(nèi)建智能功能因此除了從提供簡單驅(qū)動作用到還能防止故障，提供先進的診斷和保護功能、減少所需零件數(shù)量、提升可靠度并節(jié)省印刷電路板（PCB）面積。

可靠度提升進而延長10倍的使用壽命

繼電器觸點是一種可導電的金屬片，相互連接好讓電流通過。機械式開關觸點常見的問題包括會聽見噪音，還有終端顧客因為感受到機械震動而觀感不佳（尤其是轉(zhuǎn)換頻率驅(qū)動應用）。除此之外，繼電器切換時會造成電弧噪音，進而產(chǎn)生電磁干擾（EMI）。為了降低繼電器切換噪音，就需要電阻電容減震器（RC snubber）和續(xù)流二極管（flywheel Diode）等額外零件，但這些額外零件會對最后結(jié)構(gòu)的復雜性帶來負面影響。切換時產(chǎn)生的機電應力，中長期的影響就是會降低接觸電阻和效能，讓繼電器無法使用或縮短壽命。繼電器效能的劣化則會降低可靠度。