质量标准和环境认证

竞相迎接电气化挑战

竞相迎接电气化挑战

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营销经理Rick Fennelly，
亚博棋牌游戏Allegro微系统有限责任公司

包括欧盟和美国在内的世界各国政府都对内燃机制定了强制性的燃油经济性标准，以减少排放。这些举措将需要技术上的创新进步，推动提高效率的需求，给设计团队带来额外负担，并可能影响开发周期。

重点领域将是制定降低车辆发动机负荷的策略。大约15%的燃料能量被用来驱动车辆在道路上行驶，其余的能量被发动机和传动系统的低效消耗掉。1因此，降低负载将使发动机更有效地工作，从而有助于降低燃油消耗。挑战在于在保持或改善整体驾驶体验的同时提供同等或增强的性能。为了实现这一目标，对汽车电气化的需求日益增长，在汽车电气化中，用电动机代替传统的皮带驱动系统。为此，世界汽车用电动机市场正以4.7%的复合年增长率（CAGR）增长。2具体而言，2014年至2019年，汽车用直流无刷电动机市场预计将超过其他电动机类型市场增长率的两倍，单位CAGR为6.3%。亚博尊贵会员2

用电气解决方案改进这些系统给一级制造商带来了新的挑战，这些新的创新需要增加员工和开发时间。设计人员正在寻找在保持高性能目标的同时缩短开发周期的方法。因此，无刷直流电机控制的市场份额在不断增加。例如，传统上由皮带驱动的车辆水泵已经转变为电动机。这是提高效率和减少排放的启停系统所需要的。为了保持发动机冷却液循环，电机取代了皮带驱动泵。其他受发动机启停系统影响的系统需要转换为BLDC电机，包括液压泵和油泵。

新一代电机驱动集成电路集成了复杂的换相算法，简化了无刷直流电机控制系统的工程设计。Allegro MicroSystems，LLC等公司已经为传感器和无传感器无刷直流电机开发了经验证的梯形和正弦控制算法，这样工程师就不会在编写和验证软件方面遇到挑战，帮助他们满足严格的时间要求。亚博棋牌游戏

图1:Allegro专有算法开发加快了客户设计和验证时间
图1:Allegro专有算法开发加快了客户设计和验证时间


在许多先进的快板电机驱动器中，换向算法被集成到集成电路中。一个易于使用的软件GUI通过USB将参数传递到片上EEPROM，片上算法使用这些参数。这使得没有软件编程经验的工程师能够设计和验证电机系统，打破了软件开发和验证的耗时周期。像这样的创新降低了微控制器的工作量，允许开发人员指定一个功能较弱（因此价格较低）的设备。对于某些应用，甚至可以完全取消微控制器，从而节省额外的成本。亚博尊贵会员

Allegro提供高度集成的门驱动器IC，如A4960和A4962无传感器BLDC驱动器。这些设备包括片上无传感器梯形换向，以及大功率门驱动，以增强外部逆变器桥。通常在微处理器中编程的功能的上集成使得这些设备能够通过集成闭环速度或转矩控制来独立运行。综合诊断反馈给ECU，提供有关同步、过压、欠压或短路MOSFET条件的详细信息。通过PWM输入发送故障诊断，可以实现单线操作。

这种高度通用的算法提供了广泛的编程参数，使得工程人员可以通过简单地修改片上EEPROM中的参数来重用不同产品的硬件。这使得Allegro的可编程电机驱动器易于使用和重用，适用于各种电机、负载和应用。集成集成电路，连同Allegro编程工具，简化工作流程，缩短设计周期，促进客户创新。这些解决方案使制造商能够通过电气化实现苛刻的燃油经济性标准，同时也为最终客户提供了更好的性能。亚博尊贵会员

图2:Allegro的软件设置参数并直接加载到EEPROM中。实时评估更改。
图2:Allegro的软件设置参数并直接加载到EEPROM中。实时评估更改。


展望未来，汽车自主性将推动汽车电气化的持续发展趋势。IHS汽车公司预计，到2025年，自动驾驶汽车的销量将接近60万辆。此外，IHS预计2025年至2035年间，自动驾驶汽车的复合年增长率（CAGR）将达到43%，接近2100万辆。三这种增长将刺激对电机控制的需求不断增长，系统集成将继续推动设计师寻找创新的解决方案。此外，出于对消费者安全的考虑，自动驾驶汽车需要包含冗余系统，因为汽车将为驾驶员做出越来越多的决策，或者具有某些功能，可能会将驾驶员从决策过程中完全排除。4

Allegro MicroSy亚博棋牌游戏stems，LLC等公司目前正在生产并将继续开发符合ISO 26262安全标准的未来产品。ISO 26262标准定义的汽车安全完整性等级（ASIL）包含了道路车辆安全相关电子系统的开发过程和设计要求。这一要求通过要求集成到现有解决方案中的更多内容以及运行诊断和传达其状态的能力达到IC组件供应商。5这些创新产品通过提供集成在IC中的监督和验证功能，帮助工程师简化其设计和设计周期。

随着汽车市场不断创新，以满足对更好的性能和改进的燃油经济性的需求，以及自主汽车市场的预期增长，电机系统将继续在提供更高效的机械系统替代品方面发挥越来越大的作用。因此，设计工程师将寻找尖端的解决方案，简化他们的设计过程，同时提供增值功能，帮助他们开发具有成本效益的竞争产品。Allegro MicroSystems，LLC等公司已经认识到这一需求，并在提供创新的新产品以满足汽车未来的苛刻要求方面保持领先地位。亚博棋牌游戏

文章在2017年3月汉莱斯汽车发布。转载许可。