德州儀器：引領(lǐng)汽車安全與智能化的新篇章

2024年1月9日CES 2023上，德州儀器推出了一系列旨在提高汽車安全性和智能性的新產(chǎn)品，其中包括一款先進的單芯片雷達傳感器和兩個新的驅(qū)動器芯片。這些產(chǎn)品的推出，標志著汽車行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面取得了新的進展，也為實現(xiàn)更高級別的自動駕駛提供了更多可能性。

衛(wèi)星架構(gòu)雷達傳感器

首先來談?wù)勥@款先進的單芯片雷達傳感器AWR2544，它采用了衛(wèi)星雷達架構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，使得AWR2544在性能上具有顯著優(yōu)勢。它還可以與多種不同類型的雷達傳感器配合使用，以滿足角雷達、前雷達、成像雷達、側(cè)雷達和后雷達系統(tǒng)的需求。這種靈活性使得車輛可以更加靈活地配置雷達系統(tǒng)，以滿足不同場景下的需求。根據(jù)德州儀器工程師的介紹，衛(wèi)星雷達架構(gòu)是在自動駕駛的不斷開發(fā)過程中，汽車廠商在自己的架構(gòu)優(yōu)化里提出的新概念。所以這個新的概念可能當(dāng)前看來比較少一點，這個新的概念汽車廠商還在不斷研究和優(yōu)化中，但我們可以看到這一定是以后汽車雷達架構(gòu)的一個方向。

AWR2544通過采用先進的波導(dǎo)接口封裝技術(shù)（LOP），傳感器模塊的尺寸得以縮小，從而提高了集成度。同時，該技術(shù)還增強了射頻性能，使得AWR2544的探測范圍擴展到了200米以上。據(jù)了解，傳統(tǒng)天線用都是以PCB板的天線為主，它的天線是從BAD層到PCB板的過渡層，最后再到天線上。但是LOP從封裝上的射頻信號可以直接到波導(dǎo)天線，省去了PCB板的過渡層。不僅可以節(jié)省損耗，還能夠通過3D的波導(dǎo)芯片做更大的FOV，達到更高的增益。這意味著在更遠的距離內(nèi)，車輛可以獲取更準確的環(huán)境感知信息，為決策系統(tǒng)提供更多時間做出反應(yīng)。集成處理單元的設(shè)計則進一步提升了數(shù)據(jù)處理能力，減輕了中央處理器的負擔(dān)，使其能夠?qū)Ｗ⒂诟呒墑e的任務(wù)。這一創(chuàng)新技術(shù)對于提升ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）的決策準確性至關(guān)重要，為實現(xiàn)更高水平的自動駕駛提供了有力支持。

此外，AWR2544還支持軟件定義車輛的發(fā)展趨勢，為設(shè)計師開發(fā)更智能、更先進的電池管理系統(tǒng)提供了新的挑戰(zhàn)和機遇。

爆管式驅(qū)動器

當(dāng)前汽車市場對于安全性的要求越來越高，當(dāng)前的高壓電動汽車動力總成系統(tǒng)無法滿足客戶對于更高安全性以及更高效的要求，比如現(xiàn)在常見的BMS系統(tǒng)，客戶會要求整個系統(tǒng)做到ASIL-D。在這個條件下，德州儀器開發(fā)了新的集成性驅(qū)動芯片，可以滿足系統(tǒng)級的功能安全的目標，大大縮短系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。德州儀器推出的兩款新的驅(qū)動器芯片，DRV3946-Q1和DRV3901-Q1。這兩款產(chǎn)品專門針對高壓電動汽車動力總成系統(tǒng)設(shè)計，旨在滿足客戶對更高安全性和效率的需求。它們都符合ISO26262的功能安全標準。

DRV3946-Q1是一款先進的集成式接觸器驅(qū)動器，具有峰值保持電流控制器和保持電流控制器，可以快速吸合繼電器并維持在小電流狀態(tài)，從而節(jié)省系統(tǒng)功耗。此外，它還集成了峰值保持電流和低歐姆功率控制級，以提高系統(tǒng)功效。這意味著它本身具有較低的阻抗和功耗，從而降低了系統(tǒng)發(fā)熱和功耗。這一創(chuàng)新技術(shù)有助于提高系統(tǒng)的可靠性和效率，為客戶縮短了開發(fā)時間并降低了成本。

DRV3901-Q1是一款Pyrofuse Driver——集成式的電爆驅(qū)動器，可以實現(xiàn)智能熱熔絲的狀態(tài)系統(tǒng)，可以通過單芯片驅(qū)動封閉式電路，簡化系統(tǒng)設(shè)計。相對于爆管驅(qū)動器，還有一種熔斷的保險絲。爆管相對于熔斷保險絲是一個主動觸發(fā)的保險絲，它的工作原理是當(dāng)外界收到一個不可接受的情況，比如系統(tǒng)過流、信號過弱，這時Pyrofuse Driver會產(chǎn)生一個靈活信號，點火之后會觸發(fā)爆炸管，爆炸會沖擊里面的鋼管，把它擊穿，實現(xiàn)斷電的目標。但也不必擔(dān)心爆管帶來的危險性，爆炸威力不足以炸開保險絲外殼，同時外殼作為一種阻燃材料，爆炸之后可以把里面的器件推動，過程中不會產(chǎn)生明火，以煙氣結(jié)束整個流程。

德州儀器系統(tǒng)工程師Bing Zhou介紹到，集成式的電爆驅(qū)動器一般會用在HEV、EV車上，在主電路上增加一種過流、熔斷的保險絲。而高壓對器件來說，一旦發(fā)生短路，對器件的破壞性是非常大的，對人身安全也會有些影響，所以需要快速檢測到故障區(qū)域把電切斷，避免對人身、車輛造成破壞。

DRV3901-Q1還具有溫度和電流信號的輸入功能，可以接收SPI編程并設(shè)置電流和時間曲線，以適應(yīng)不同類型的Pyrofuse。這一創(chuàng)新提供了更高的智能性和可靠性，簡化了系統(tǒng)設(shè)計并降低了成本。

總體而言，德州儀器推出的這些新產(chǎn)品為汽車行業(yè)帶來了許多技術(shù)突破和創(chuàng)新。無論是先進的單芯片雷達傳感器AWR2544，還是專為高壓電動汽車動力總成系統(tǒng)設(shè)計的驅(qū)動器芯片DRV3946-Q1和DRV3901-Q1，它們都展現(xiàn)了德州儀器在汽車電子領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和持續(xù)創(chuàng)新的能力。這些產(chǎn)品的推出不僅提高了汽車的安全性和智能性，而且為客戶縮短了開發(fā)時間并降低了成本。

此外，隨著汽車逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，德州儀器推出的這些新產(chǎn)品無疑為汽車行業(yè)注入了新的活力和技術(shù)動力。它們不僅有助于提高汽車的安全性和智能性，而且為未來的自動駕駛和智能交通系統(tǒng)提供了更多可能性。