ST eFuse技術方案,應對下一代汽車電子電氣架構(EEA)的變革

當下汽車電子/電氣架構(EEA)之痛

“硬體定義汽車”依舊是當下汽車電子/電氣架構主要現狀(eg. 分布式架構、(跨)域集中架構),隨著更多功能模塊的疊加變得非常複雜。支持EE架構的線束髮展為車輛中成本的重要組成部分,重量達到了<50kg,總長度可達3-5km。自動駕駛和智能座艙功能的不斷疊代發展,進一步增加對線束(電源分配,網絡通信)的需求。未來,怎麼減少ECU數量,優化線束的長度,重量,成本和拓撲複雜性?電源分級管理和分配成為汽車電子/電氣架構發展訴求的重點之一。



Zonal EEA 集中式計算+ 分布式配電架構

從分布式架構到域集中、跨域融合架構,再到CCU中央計算平台+區域控制器架構,軟硬實現解耦,走向服務導向性的“軟體定義汽車”時代,以應對不斷增加的數據處理能力&數據帶寬,執行器&傳感器硬體接口和智能配電需求。全新架構帶來在製造(簡化線束,便於產線自動化),成本(減少ECU數量,優化線束長度和重量)和軟體更新(應用服務層面的軟體快速疊代和擴展)等方面帶來明顯的優勢,為當下汽車電子/電氣架構(EEA)之痛找到一副“良藥”。



其中作為支撐架構的重要一環,為實現配電系統的智能分級管理和降低拓撲複雜度, 優化線束長度和尺寸等訴求,ST最新的eFuse產品應運而生。


eFuse, 智能配電系統中的實力擔當

作為電源分配系統中重要的節點,傳統“繼電器+保險絲”的“黃金搭檔”在日常維護,體積,重量,功耗,保護診斷以及功能安全設計等方面存在諸多缺點,特別在線束保護曲線存在較大離散型,無法跟上配電線束優化訴求的步伐。ST eFuse產品在這些方面有著自己的獨門絕技。


傳統保險絲VS eFuse智能電子保險絲



eFuse智能電子保險絲 系統優勢

  • 實時診斷,區控制器輸入(或PDU)的Ⅰ級或區控制器內各功能區Ⅱ級配電狀態的監控
  • 可編程數字化I2T特性,線束優化,減少空間和重量
  • 平台化設計&擴展性強
  • 驅動重置,輸出狀態可控
  • 睡眠模式供電(支持到100mA),應對低功耗系統需求
  • 高可靠性,採用成熟的半導體製造工藝,產品的一致性和穩定性得到保證
  • 免維護&便於模塊防水設計

 

VNF1048F eFuse控制器 特性

  • 外置MOSFET高邊驅動,並支持並聯驅動,兼容12V, 24V 和48V 應用
  • 32-bit ST-SPI 接口,兼容3.3V 和 5V CMOS 電平
  • 高精度數字電流感應(通過路徑內採樣電阻),外置NTC 電阻用於MOSFET 溫度監控
  • 支持Limp Home 功能和失效模型數據,應對功能安全設計
  • 內置 ADC用於TJ, VNTC, VOUT 和 VDS 參數的採集
  • SPI 可編程保護特性(外置 MOSFET 欠飽和保護,短路鎖止保護,I2T 熱熔斷保護)
  • 晶片過溫,電池電壓欠壓和外置MOSFET過溫保護
  • QFN32L 5x5 封裝
如果想進一步了解相關產品,設計工具和參考設計的信息,請聯繫ST的銷售代表或者官方代理商。


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►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

◎ 實時診斷,區控制器輸入(或PDU)的Ⅰ級或區控制器內各功能區Ⅱ級配電狀態的監控; ◎ 可編程數字化I2T特性,線束優化,減少空間和重量; ◎ 平台化設計&擴展性強; ◎ 驅動重置,輸出狀態可控; ◎ 睡眠模式供電(支持到100mA),應對低功耗系統需求; ◎ 高可靠性,採用成熟的半導體製造工藝,產品的一致性和穩定性得到保證; ◎ 免維護&便於模塊防水設計。

►方案規格

◎ 外置MOSFET高邊驅動,並支持並聯驅動,兼容12V, 24V 和48V 應用; ◎ 32-bit ST-SPI 接口,兼容3.3V 和 5V CMOS 電平; ◎ 高精度數字電流感應(通過路徑內採樣電阻),外置NTC 電阻用於MOSFET 溫度監控; ◎ 支持Limp Home 功能和失效模型數據,應對功能安全設計; ◎ 內置 ADC用於TJ, VNTC, VOUT 和 VDS 參數的採集; ◎ SPI 可編程保護特性(外置 MOSFET 欠飽和保護,短路鎖止保護,I2T 熱熔斷保護); ◎ 晶片過溫,電池電壓欠壓和外置MOSFET過溫保護; ◎ QFN32L 5x5 封裝。