【導(dǎo)讀】近兩年全球汽車正在向低碳能源方面過(guò)渡，也就是從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車轉(zhuǎn)向混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車。隨著越來(lái)越多的地區(qū)出臺(tái)禁止將燃油蒸汽排放到大氣的嚴(yán)格法規(guī)，對(duì)于汽車制造商來(lái)說(shuō)，使用新技術(shù)迫在眉睫， 傳感器 的應(yīng)用在此刻凸顯其價(jià)值。
針對(duì)汽車轉(zhuǎn)型的新興公司
未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)期，汽車領(lǐng)域?qū)⑹嵌喾N動(dòng)力形式共存，其中混合動(dòng)力汽車將有明顯增長(zhǎng)。
到2025年，近9成車輛仍然配有內(nèi)燃機(jī)，其中混合動(dòng)力汽車將迅速增長(zhǎng)，其在國(guó)內(nèi)乘用車市場(chǎng)的份額在2017年僅不到1%，但經(jīng)過(guò)不斷攀升，到2025年這一份額將達(dá)到近30%。
目前，Melexis是電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、汽車聯(lián)網(wǎng)及無(wú)線通信專用集成電路領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。該公司生產(chǎn)的壓力傳感器系列，適用于燃油蒸汽壓力、進(jìn)氣管絕對(duì)壓力（MAP）、座椅腰部壓力以及摩托車MAP壓力等多種應(yīng)用領(lǐng)域。
Melexis 是全球五大頂級(jí)汽車半導(dǎo)體傳感器供應(yīng)商之一，更是全球唯一一家針對(duì)汽車各部分提供細(xì)分壓力傳感器的公司，在各個(gè)壓力范圍，Melexis 都有產(chǎn)品供應(yīng)，包括低壓、中壓和高壓。
Melexis 全球業(yè)務(wù)的 90%，中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)的 80%都是來(lái)自于汽車行業(yè)，平均在每一輛新的汽車中，有 11 顆芯片來(lái)源于 Melexis。
針對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的傳感器新品
2019 年 6 月 28 日，北京市和廣東省均發(fā)布了各自轄區(qū)內(nèi)提前實(shí)施國(guó)六機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)的通告，通告指出北京市和廣東省將于 2019 年 7 月 1 日起施行“國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)”。
“國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)”被稱為中國(guó)歷史上最嚴(yán)格的燃油車排放標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)在“國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)”的基礎(chǔ)上提高了 40%-50%，比“歐六”的標(biāo)準(zhǔn)更高，和美國(guó)水平相當(dāng)。
“國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)”提出之后，車廠需要改進(jìn)燃料噴射方式、改進(jìn) ECU 電控單元、升級(jí) OBD 系統(tǒng)等，堪稱是懸在車廠頭上的“一把劍”。
為了幫助車廠、Tier 1 和模組廠商更好地檢測(cè)和處理發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃油蒸汽，全球微電子工程公司 Melexis宣布推出專為測(cè)量汽車應(yīng)用中極低壓力的相對(duì)壓力傳感器 IC MLX90821。
針對(duì)EVAP系統(tǒng)的壓力傳感器
EVAP系統(tǒng)能夠收集燃油蒸氣，并且將其適時(shí)地送入進(jìn)氣歧管，與正?；旌蠚饣旌虾筮M(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，使燃油得到充分利用。
針對(duì)汽車上不可或缺的EVAP系統(tǒng)（燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)），汽車半導(dǎo)體傳感器供應(yīng)商Melexis最新推出一款專為測(cè)量汽車應(yīng)用中極低壓力的相對(duì)壓力傳感器：MLX90821。
Melexis這款新型壓力傳感器采用最新的MEMS技術(shù)，是一款MEMS傳感器和CMOS信號(hào)處理芯片緊密集成于同一封裝的系統(tǒng)級(jí)封裝解決方案，適用于測(cè)量低至50mbar高至700mbar的燃油蒸汽壓力。
借助這款相對(duì)壓力傳感器，一級(jí)制造商和模塊制造商能針對(duì)內(nèi)燃機(jī)或混合動(dòng)力汽車兩種發(fā)動(dòng)機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)化的單一設(shè)計(jì)。
具體來(lái)看，MLX90821系統(tǒng)級(jí)封裝方案采用通過(guò)背面蝕刻技術(shù)制造的MEMS傳感器。因此，傳感元件在暴露于燃油蒸汽或其他介質(zhì)等惡劣環(huán)境時(shí)，針對(duì)污染物有很高的介質(zhì)兼容性。
該系統(tǒng)的CMOS部分可提供設(shè)計(jì)靈活性，整個(gè)傳感器則可提供極高水平的EMC保護(hù)和抗擾性，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)即可集成到ICE和混合動(dòng)力汽車的EVAP系統(tǒng)中。
在混合動(dòng)力汽車中，測(cè)量燃油蒸汽會(huì)更加復(fù)雜，因而需要更加強(qiáng)大的傳感解決方案。此外，由于ICE(內(nèi)燃機(jī))和混合動(dòng)力汽車中的EVAP系統(tǒng)都會(huì)配備幾個(gè)壓力傳感器IC，保證設(shè)計(jì)靈活性和簡(jiǎn)單性也至關(guān)重要。
針對(duì)不同需求的其他傳感器類型
2014年推出的MLX75023是世界上首款符合汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的車內(nèi)飛行時(shí)間傳感器，可在生產(chǎn)汽車時(shí)將其安裝在車內(nèi)。
MLX90817是一款經(jīng)過(guò)封裝和出廠校準(zhǔn)的汽車級(jí)絕對(duì)壓力傳感器 IC，可提供模擬輸出，適用于多種嚴(yán)苛介質(zhì)，如混入高濃度腐蝕性氣體(例如發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣或鹵素)的空氣。該器件同樣滿足符合車規(guī)要求。
MLX90374是一款能提供多路輸出的單片器件，可以選擇兩個(gè)PWM輸出，或者選擇一個(gè)SENT兩個(gè)開(kāi)關(guān)輸出，這樣可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)更多產(chǎn)品設(shè)計(jì)。有兩個(gè)非常典型的應(yīng)用，一是變速箱的檔位傳感器，用兩個(gè)PWM的輸出在5V操作的電壓下面，可基于此做冗余的設(shè)計(jì)。
MLX75027在是Melexis產(chǎn)品系列中最重要的產(chǎn)品之一，這是業(yè)界第一款車規(guī)級(jí)的VGA 時(shí)間飛行 圖像傳感器 ，用于車內(nèi)監(jiān)測(cè)和車外監(jiān)測(cè)，是單芯片的解決方案，在單一BGA封裝中提供VGA分辨路的圖像傳感及處理功能，另外支持高達(dá)100MHz的調(diào)制頻率，可實(shí)現(xiàn)更高的距離精度，使客戶能夠充分發(fā)揮 VCSEL 的性能，實(shí)現(xiàn)更高的距離精度。
針對(duì)自動(dòng)駕駛的趨勢(shì)的發(fā)展方向
當(dāng)下，自動(dòng)駕駛、人工智能、5G和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展，為半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)了充分的機(jī)遇，因此預(yù)計(jì)未來(lái)幾年有望保持增長(zhǎng)之勢(shì)。而零排放的完全電氣化、零死亡事故、用戶體驗(yàn)、車載通訊將是自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。
在自動(dòng)駕駛中，最大的改變是傳感器的需求增大，作為汽車對(duì)環(huán)境的感知，傳感器是最基礎(chǔ)的元件，就像水和電之于Melexis的生活，在自動(dòng)駕駛中，所有的操作和判斷都來(lái)源于傳感器對(duì)環(huán)境的感知。
Melexis的傳感解決方案包括磁性傳感器、MEMS 傳感器（如壓力傳感器、TPMS傳感器、 紅外傳感器 ）、傳感器接口IC、光電子單點(diǎn)和線性陣列傳感器以及飛行時(shí)間（ToF）技術(shù)。Melexis的驅(qū)動(dòng)器IC產(chǎn)品系列包括先進(jìn)的直流和無(wú)刷直流電機(jī)控制器、LED驅(qū)動(dòng)器和 FET預(yù)驅(qū)動(dòng)器IC。
同時(shí)，Melexis在元件有線（如 LIN、SENT）及無(wú)線（如RKE、RFID）橋接領(lǐng)域積累了豐富的專業(yè)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，確保元件之間可以清晰快速地進(jìn)行通信。
結(jié)尾：
在汽車百年發(fā)展歷程中，新技術(shù)不斷推動(dòng)汽車在安全性、舒適性和個(gè)性化的需求， 傳感器技術(shù) 在這場(chǎng)變革中，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
電氣化、自動(dòng)駕駛、數(shù)字化等趨勢(shì)加速汽車行業(yè)變革，重塑移動(dòng)出行格局。為應(yīng)對(duì)新趨勢(shì)、新技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的供應(yīng)商幾乎都加快創(chuàng)新步伐。如今，汽車創(chuàng)新大多源于汽車電子，汽車半導(dǎo)體廠商的地位可謂舉足輕重。
推薦閱讀：
