onsemi 電動商用農業車輛 (eCAV)

安森美 (onsemi) 對支援這種轉變擁有獨特的優勢，提供解決方案堆疊解決典型eCAV中高達90%的半導體BOM。其產品組合背後由內部供應鏈支援，他們幫助確保品質、交貨連續性和設計風險的降低。

其產品組合包括EliteSiC和IGBT功率模組、適用於牽引變流器和板上充電器的1200V以下離散元件，以及適用於電動馬達和執行器的低壓和中壓PowerTrench^® MOSFET。還包括隔離式閘極驅動器、Hyperlux™和XGS影像感測器、LED驅動器、10BASE-T1S乙太網路解決方案，以及範圍感測、訊號和保護元件。

結合Elite Power Simulator等設計工具、交互方塊圖和系統解決方案指南，安森美 (onsemi) 協助工程師加速上市時間，同時提供現代eCAV設計所需的效率、功率密度和可靠性。

OBC

包括用在板上充電器的零件，包括AC輸入功率因數校正、DC-DC轉換、閘極驅動、監控和保護等。典型零件包括PFC器件、DC-DC元件、閘極驅動器、LDO、電壓監督器、保護器件和感測元件。

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輔助電源

提供生成隔離或次級系統負載所用輔助電源軌的元件。典型零件包括用在緊湊型電源設計的GaN FET。

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電池保護

專注於電池斷開、保護和電流監控所用的元件。典型零件包括開關設備和電流感測元件。

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三相變流器

包括用於將直流電池電源轉換為三相馬達驅動電源的零件。典型零件包括閘極驅動器、變流器功率級元件、激磁器、數位隔離器、MCU介面元件、電壓/電流感測、輔助電源、DC-DC轉換器、LDO、監控器和保護元件。

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視覺系統

用在相機、感知和機器視覺子系統中的元件。典型零件包括影像感應器、影像感應器支援設備、電源管理零件、電平轉換器、記憶體、ESD保護、雷達、GPS、雨/光感應器、超音波感應器和有線介面。

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感測

用於測量電流、距離、位置或其他操作條件的元件。典型零件包括與LiDAR相關的器件和電流感測放大器。

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通訊

包含車輛子系統之間資料通訊、隔離和介面保護所用的元件。典型零件包括乙太網路控制器、ESD保護二極體、數位隔離器和無線通訊設備。

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低電壓馬達控制

用於驅動和控制低電壓馬達和執行器的元件。典型零件包括馬達驅動器、閘極驅動器、MOSFET、編碼器元件和馬達驅動功率器件。

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燈控

包括用於驅動和控制車輛照明的元件。典型零件包括LED驅動器。

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液壓和氣動控制

用於電動控制的液壓和氣動功能。典型零件包括電子壓縮機設備、位置感應器、運算放大器和感測元件。

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電動動力轉向和油門控制

支援電動轉向和油門控制系統。典型零件包括低壓MOSFET、閘極驅動器、馬達驅動器、運算放大器、位置感應器和電流感測設備。

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主控制器

提供控制、訊號路由、保護和介面支援元件。典型零件包括記憶體、ESD保護、電平轉換器和類比開關。

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eCAV常见问题解答

1. 電動商用農業車輛參考設計中通常需要哪些半導體模組？

eCAV參考設計通常包括牽引變流器、板上充電器、電池保護、輔助電源、馬達控制、感測、通訊、照明和主控制器功能。這些模組使用諸如SiC和IGBT功率模組、分立MOSFET、閘極驅動器、電流感測放大器、影像感應器、乙太網路控制器、LED驅動器、LDO、電壓監督器、ESD保護、記憶體和電平轉換器等元件。

2. 如何為400V至800V eCAV動力系統選擇元件？

高壓eCAV系統通常需要高壓操作等級的功率器件和閘極驅動器，包括SiC MOSFET、IGBT模組、SiC模組、隔離閘極驅動器、電流感測和保護設備。設計人員應評估牽引變流器、OBC和DC-DC級的額定電壓、額定電流、開關損耗、熱效能、隔離要求和封裝類型。

3. eCAV牽引變流器中使用哪些元件？

牽引變流器通常包括變流器功率級、閘極驅動器、電壓和電流感測、隔離、輔助電源、保護和控制介面。常見零件類型包括SiC功率模組、IGBT模組、SiC或IGBT分立器件、隔離閘極驅動器、數位隔離器、電流感測放大器、LDO、電壓監督器和MCU介面元件。

4. SiC在電動農業車輛設計中的角色是什麽？

SiC器件用在高效率、高電壓能力和熱效能重要的場合，尤其用在牽引變流器、OBC、DC-DC轉換器和高功率開關級中。SiC MOSFET和SiC模組可支援400V、800V和更高電壓架構，同時可幫助減少導通損耗並改善功率密度。

5. 何時工程師應考慮為eCAV使用IGBT模組而非SiC模組？

IGBT模組可能適合成本較低或對效能敏感度較低的高功率應用，而SiC模組則通常在開關效能、功率密度和熱效能為優先考量時被考慮。最佳選擇取決於功率等級、電壓、開關頻率、熱限制和系統成本目標。

6. eCAV板上充電器需要哪些元件？

板上充電器可以包括PFC級、DC-DC級、閘極驅動器、輔助偏壓軌、電流和電壓偵測、LDO、電壓監控器和保護元件。取決於拓撲結構，工程師可能會使用SiC MOSFET、超結MOSFET、IGBT、SiC或IGBT閘極驅動器、隔離驅動器和輔助電源管理設備。

7. 哪些零件支援eCAV系統中的感測和感知？

eCAV感測和感知系統可能包括相機、LiDAR、雷達、超音波感測器、雨量和光線感測器、GPS以及電流或電壓感測器。相關零件類別包括影像感測器、影像訊號處理器、SiPM器件、RF器件、超音波感測器介面、電流感測放大器、運算放大器、電源管理IC、ESD保護和有線通訊介面。

8. 哪些影像感測器技術與eCAV機器視覺相關？

機器視覺設計可能使用滾動快門、全局快門、iToF深度感測、SWIR和低光影像感測器系列，具體取決於應用。關鍵選擇因素包括解析度、快門類型、動態範圍、低光效能、NIR響應、功耗、感測器大小，以及是否需要深度資訊。

9. 如何在eCAV子系統之間實施通訊？

車輛子系統可以使用有線和無線通訊，根據頻寬、拓撲結構和系統需求使用。對於有線網路，10BASE-T1S乙太網路可以在單根雙絞線上支援多點通訊，且不需要開關，支援元件可能包括乙太網路控制器、ESD保護二極體、數位隔離器和有線收發器。

10. 哪些設計工具和資源可協助工程師選擇eCAV參考設計零件？

工程師可以使用交互方塊圖、系統解決方案指南、產品推薦工具、電流感測設計工具、Elite Power Simulator、評估板和應用說明，以縮小元件選擇範圍。這些資源可協助您比較牽引變流器、OBC、馬達控制、照明、通訊和視覺系統設計的電源模組、分立元件、閘極驅動器、感測元件和電源管理元件。