自20世紀(jì)50年代，德州儀器(TI)轉(zhuǎn)型為半導(dǎo)體企業(yè)以來(lái)，到現(xiàn)在該公司的半導(dǎo)體產(chǎn)品組合已經(jīng)超過(guò)八萬(wàn)種，所服務(wù)的全球客戶(hù)數(shù)量在十萬(wàn)家以上。如今，TI產(chǎn)品在全球汽車(chē)市場(chǎng)具有舉足輕重的地位，在經(jīng)過(guò)數(shù)十年的持續(xù)布局之后，其全球汽車(chē)業(yè)務(wù)占公司全球業(yè)務(wù)營(yíng)收比重的34%，汽車(chē)級(jí)產(chǎn)品類(lèi)別超過(guò)七千種。c6Lesmc

除了汽車(chē)電子板塊之外，機(jī)器人、能源基礎(chǔ)設(shè)施也是TI關(guān)注的重點(diǎn)板塊。在今年的慕尼黑上海展上，TI圍繞這三大板塊展示了多款創(chuàng)新方案，德州儀器中國(guó)區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)師英針對(duì)創(chuàng)新技術(shù)做了介紹?！秶?guó)際電子商情》注意到，這些創(chuàng)新方案緊扣“安全、智能、可持續(xù)”的思路布局。c6Lesmc

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更安全、智能、可持續(xù)性的汽車(chē)

汽車(chē)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)包括：新能源汽車(chē)的電動(dòng)化，安全性和更高水平的自主性。c6Lesmc

在汽車(chē)電氣化方面，在經(jīng)歷傳統(tǒng)燃油車(chē)到新能源汽車(chē)的轉(zhuǎn)變，混合動(dòng)力汽車(chē)到純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展之后，汽車(chē)電子系統(tǒng)架構(gòu)的迭代和創(chuàng)新，給汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。汽車(chē)的控制系統(tǒng)從傳統(tǒng)的機(jī)械控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮涌刂?，這使得汽車(chē)的操作更加精確，響應(yīng)更加迅速。c6Lesmc

與此同時(shí)，汽車(chē)也變得更加智能化、網(wǎng)絡(luò)化，它從一個(gè)單純的交通工具，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)的智能終端?，F(xiàn)代汽車(chē)配備了各種傳感器和控制器，可實(shí)時(shí)收集和處理車(chē)輛的各種信息，并通過(guò)車(chē)載顯示屏將這些信息反饋給駕駛員。汽車(chē)根據(jù)其自主性的程度分為0至5級(jí)，L5級(jí)別的車(chē)輛可在所有道路全天候自動(dòng)行駛，無(wú)需駕駛員的干預(yù)。c6Lesmc

這種自主性的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)先進(jìn)的傳感器技術(shù)、人工智能算法和高精度地圖。盡管L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛汽車(chē)在技術(shù)上已經(jīng)成為可能，但在實(shí)際應(yīng)用中還面臨許多挑戰(zhàn)。其中，安全問(wèn)題是最大的關(guān)注點(diǎn)，一方面要確保汽車(chē)在行駛過(guò)程中保護(hù)乘客或行人免受傷害，另一方面則能保障車(chē)輛數(shù)據(jù)的安全性，防止?jié)撛诘木W(wǎng)絡(luò)攻擊?？偟膩?lái)說(shuō)，未來(lái)汽車(chē)正朝著電氣化、自主化發(fā)展，安全性是其必須要解決的問(wèn)題，只有這樣才能在市場(chǎng)中得到很好的應(yīng)用。c6Lesmc

TI在汽車(chē)市場(chǎng)聚焦的是“如何實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的安全、智能化和可持續(xù)性”，該公司在汽車(chē)領(lǐng)域的產(chǎn)品布局均圍繞以上來(lái)展開(kāi)。師英指出，“軟件定義車(chē)輛”的概念與新一代汽車(chē)電子電氣架構(gòu)緊密相關(guān)，許多前瞻性客戶(hù)正通過(guò)創(chuàng)新和協(xié)作推動(dòng)軟件定義車(chē)輛的實(shí)現(xiàn)。“當(dāng)前的電子電氣架構(gòu)趨勢(shì)是，將汽車(chē)智能系統(tǒng)劃分為座艙、輔助/自動(dòng)駕駛和車(chē)輛控制(包括動(dòng)力與底盤(pán))三大域。”c6Lesmc

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TI軟件定義車(chē)輛的區(qū)域架構(gòu)，汽車(chē)網(wǎng)關(guān)SoC DRA821U-Q1c6Lesmc

而基于這三大域控制器的架構(gòu)設(shè)計(jì)，為了滿(mǎn)足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換的大量需求，需要一個(gè)中央網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。TI所展示的“軟件定義車(chē)輛”的區(qū)域架構(gòu)演示，是通過(guò)與合作伙伴的軟件協(xié)同運(yùn)作的成果，該演示采用了TI的汽車(chē)網(wǎng)關(guān)SoC DRA821U-Q1，集合了車(chē)輛數(shù)據(jù)提取、云端數(shù)據(jù)聚合和無(wú)線(xiàn)更新的功能。c6Lesmc

現(xiàn)在，許多汽車(chē)主機(jī)廠正在將分散的車(chē)身控制單元，整合到三至四個(gè)區(qū)域控制器中。這一轉(zhuǎn)變不僅提升了汽車(chē)的智能化和線(xiàn)控能力，也增強(qiáng)了安全性與能效管理。該架構(gòu)還為“軟件定義車(chē)輛”提供了硬件基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的綜合管理、云端聚合和整車(chē)OTA更新，為汽車(chē)行業(yè)的軟件驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)。c6Lesmc

·7千多種汽車(chē)級(jí)產(chǎn)品支持汽車(chē)電子方案全覆蓋

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TI汽車(chē)方案全覆蓋c6Lesmc

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的持續(xù)布局之后，汽車(chē)業(yè)務(wù)在TI的比重已經(jīng)突破25%，僅汽車(chē)級(jí)產(chǎn)品類(lèi)別就有七千多種。師英介紹說(shuō)，TI在汽車(chē)的主力控制器和區(qū)域控制器中扮演著關(guān)鍵角色，公司在汽車(chē)電子電氣架構(gòu)領(lǐng)域的處理器、微控制器和電機(jī)控制器產(chǎn)品及方案，能夠提供高性能計(jì)算能力，確保車(chē)輛電子系統(tǒng)、底盤(pán)和電池系統(tǒng)的安全和效率。c6Lesmc

• 在車(chē)輛高速互聯(lián)領(lǐng)域，TI可提供從傳統(tǒng)的CAN和LIN總線(xiàn)到基于以太網(wǎng)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)，以及FPD-Link™、PCIe等高速數(shù)據(jù)編解碼器，能提供實(shí)時(shí)、安全的數(shù)據(jù)傳輸解決方案。
• 在車(chē)載電源管理方面，TI能提供符合ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，且高集成度的電源管理IC解決方案。此外，智能保險(xiǎn)絲技術(shù)可為傳統(tǒng)的繼電器和熔斷式保險(xiǎn)絲提供了更精準(zhǔn)、更智能的電路保護(hù)。
• 在ADAS領(lǐng)域，TI的傳感器技術(shù)包括毫米波雷達(dá)、攝像頭和激光雷達(dá)，這些技術(shù)與高算力芯片相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)從感知到?jīng)Q策的完整鏈路管理。此外，TI的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)和乘客監(jiān)控系統(tǒng)可提升車(chē)輛的安全性和自主性。
• 在新能源汽車(chē)三電(電池、電機(jī)和電控)系統(tǒng)領(lǐng)域，TI的BMS解決方案提供實(shí)時(shí)電池狀態(tài)監(jiān)控，保障電池健康與安全。再結(jié)合車(chē)載充電器和雙向直流轉(zhuǎn)換器，可滿(mǎn)足新能源汽車(chē)在續(xù)航、安全和快速充電方面的電氣系統(tǒng)需求。

·TI與合作伙伴連發(fā)兩款車(chē)規(guī)級(jí)新品

在7月8日的慕尼黑上海展現(xiàn)場(chǎng)，TI分別與合作伙伴德賽西威、中車(chē)電驅(qū)發(fā)布了兩款車(chē)規(guī)級(jí)新品。c6Lesmc

TI與德賽西威發(fā)布的新品CRD03H角雷達(dá)，這是一款滿(mǎn)足L2+級(jí)別自動(dòng)駕駛和使用的雷達(dá)，可為智駕輔助提供全天候、大范圍的穩(wěn)定探測(cè)。CRD03H角雷達(dá)基于TI的AWR2944傳感器芯片打造，AWR294X系列是TI推出的第二代高性能、高集成度車(chē)規(guī)級(jí)毫米波片上系統(tǒng)雷達(dá)傳感器，其在單顆芯片上集成了76GHz-81GHz頻段FMCW收發(fā)器、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理核心和豐富的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)外設(shè)接口，適用于汽車(chē)領(lǐng)域中低功耗、自監(jiān)控、超精確雷達(dá)系統(tǒng)的理想解決方案。c6Lesmc

TI與中車(chē)電驅(qū)發(fā)布了全新的雙電機(jī)控制器電驅(qū)主控平臺(tái)，該平臺(tái)使用了兩顆TI TMS320F280039-Q1微控制器作為主控芯片，專(zhuān)為乘用車(chē)雙電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功率范圍覆蓋40kW-180kW。TMS320F280039-Q1是TI在2023年10月19日發(fā)布的汽車(chē)級(jí)C2000™ 32位MCU，它集成了可靠且穩(wěn)定的旋變軟解碼方案，可以提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，并大幅節(jié)約成本，為客戶(hù)提供具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的電驅(qū)方案。c6Lesmc

機(jī)器人精準(zhǔn)的電機(jī)控制是關(guān)鍵

無(wú)論是工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人還是人形機(jī)器人，它們每個(gè)關(guān)節(jié)的馬達(dá)都需要精確控制，以確保機(jī)器人動(dòng)作的準(zhǔn)確性和流暢性。同時(shí)，機(jī)器人的“大腦”必須具備AI能力，尤其是工業(yè)機(jī)器人需要在邊緣完成實(shí)時(shí)運(yùn)算，以此來(lái)控制機(jī)械臂的精確動(dòng)作。c6Lesmc

傳感器技術(shù)對(duì)機(jī)器人而言至關(guān)重要，它能帶來(lái)精確、靈敏且高能效的環(huán)境感知能力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)自身行為和周邊狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。機(jī)器人也需要傳輸一些數(shù)據(jù)，其通信安全和數(shù)據(jù)完整性也是機(jī)器人設(shè)計(jì)的重要考慮因素。c6Lesmc

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專(zhuān)為BLDC電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的GaN TIDA-010273c6Lesmc

TI帶來(lái)的機(jī)器人領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，包括了氮化鎵功率半導(dǎo)體產(chǎn)品及方案，“我們的氮化鎵功率半導(dǎo)體提供了高效的參考設(shè)計(jì)，其高開(kāi)關(guān)頻率使得磁性元件體積縮小，提升了功率控制模塊的功率密度，輸出的有效功率更多。”師英介紹說(shuō)，TI可助力開(kāi)發(fā)人員解決機(jī)器人應(yīng)用類(lèi)型和子系統(tǒng)挑戰(zhàn)，為助力構(gòu)建更安全、更智能、更經(jīng)濟(jì)實(shí)用的機(jī)器人系統(tǒng)，TI具備設(shè)計(jì)下一代機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)：c6Lesmc

• 電機(jī)控制——構(gòu)建精確、安全且節(jié)能的電機(jī)控制系統(tǒng)；
• 計(jì)算——設(shè)計(jì)智能、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且功能安全的處理系統(tǒng)；
• 傳感——為各種環(huán)境創(chuàng)建具有感知能力和高功效的安全、精密機(jī)器人設(shè)計(jì)；
• 通信——構(gòu)建高度集成、精密且安全的機(jī)器人系統(tǒng)；
• 功能安全——簡(jiǎn)化功能安全系統(tǒng)認(rèn)證。

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JAKA的冰淇淋機(jī)器人c6Lesmc

為此，TI展示了其客戶(hù)JAKA的冰淇淋機(jī)器人，以及可應(yīng)用于協(xié)作機(jī)器人中的參考設(shè)計(jì)TIDA-010936、用于缺陷檢測(cè)的AM62A、適用于250W電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用的先進(jìn)650V三相GaN IPM。c6Lesmc

支持高效的能源采集與轉(zhuǎn)換

在能源基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，無(wú)論是風(fēng)能企業(yè)還是太陽(yáng)能企業(yè)，他們都要解決“如何實(shí)現(xiàn)安全高效的能源采集與轉(zhuǎn)換的問(wèn)題”。TI可通過(guò)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和管理用電側(cè)，來(lái)幫助這些企業(yè)來(lái)優(yōu)化能源使用，識(shí)別用電峰谷，實(shí)現(xiàn)能源的合理分配。c6Lesmc

據(jù)介紹，TI在能源基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域致力于提供從能源采集到用電的全鏈路解決方案，這些方案包括了高壓功率轉(zhuǎn)換、電流電壓傳感、邊緣處理、AI/ML運(yùn)算，以及電池管理系統(tǒng)。“在能源基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，我們的技術(shù)方向集中在——提高功率密度和能量轉(zhuǎn)換效率，利用第三代功率半導(dǎo)體技術(shù)如氮化鎵產(chǎn)品提升系統(tǒng)性能。”c6Lesmc

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TI的能源基礎(chǔ)設(shè)施方案c6Lesmc

另外，在儲(chǔ)能領(lǐng)域，新能源的采集會(huì)受限于氣候、季節(jié)、天氣等條件，例如夏天氣溫高用電量大，生產(chǎn)用電量也更大，儲(chǔ)能系統(tǒng)是解決新能源波動(dòng)性的關(guān)鍵。“我們的解決方案覆蓋戶(hù)儲(chǔ)、工商儲(chǔ)以及電場(chǎng)級(jí)別的存儲(chǔ)，支持在能源生產(chǎn)過(guò)剩時(shí)能夠有效存儲(chǔ)，并在需求高峰時(shí)釋放能量。”師英表示。c6Lesmc

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TI氮化鎵1.6kW雙向微型逆變器參考設(shè)計(jì)c6Lesmc

TI展示的基于氮化鎵的1.6kW雙向微型逆變器參考設(shè)計(jì)，支持四個(gè)相同通道并使用C2000™ MCU進(jìn)行控制。該設(shè)計(jì)可以連接到光伏(PV)電池板或48V電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)，提供高效靈活的能源管理解決方案。c6Lesmc

為滿(mǎn)足不同規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求，TI還針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域的BMS展示了1,500V高壓電池儲(chǔ)能的可堆疊電池管理系統(tǒng)方案，該參考設(shè)計(jì)集成了電池監(jiān)控單元(BMU)、高壓監(jiān)控單元(HMU)和電池控制單元(BCU)，可以全面監(jiān)控和管理能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(ESS)，確保其安全、可靠和高效運(yùn)行。c6Lesmc

此外，電力傳輸和分配過(guò)程中，TI還提供電流電壓檢測(cè)方案，來(lái)確保能源的有效管理和使用。該公司還關(guān)注電動(dòng)汽車(chē)的高效充電技術(shù)，包括V2G和V2H技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與電網(wǎng)或家庭的能源互動(dòng)。c6Lesmc

針對(duì)能源基礎(chǔ)設(shè)施板塊的演示，TI展示了客戶(hù)正浩創(chuàng)新的800W車(chē)載超充。該產(chǎn)品采用TI氮化鎵LMG2100R044、搭載其第三代C2000™TMS320F280039C高性能MCU，助力該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高頻高效轉(zhuǎn)換，可幫助駕駛員在行駛過(guò)程中充分利用車(chē)輛交流發(fā)電機(jī)的冗余功率為設(shè)備實(shí)時(shí)充電，同時(shí)具備反向補(bǔ)電功能。c6Lesmc

小結(jié)：

無(wú)論是汽車(chē)電子、機(jī)器人還是能源基礎(chǔ)設(shè)施板塊，通過(guò)對(duì)其重磅產(chǎn)品的梳理和觀察，我們都能看到TI布局這些產(chǎn)品時(shí)的清晰脈絡(luò)——更安全、更智能、更可持續(xù)性。正如這次展會(huì)TI打出的主題：“芯啟未來(lái)：共赴安全、智能、可持續(xù)之旅”，期待在這一布局思路下，未來(lái)TI會(huì)推出更多緊扣主題的產(chǎn)品及方案。c6Lesmc

最后，師英也總結(jié)說(shuō)：“從機(jī)器人到軟件定義車(chē)輛和儲(chǔ)能系統(tǒng)，TI擁有強(qiáng)大的創(chuàng)新能力和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，我們致力于持續(xù)提供更安全、更智能、更高效的產(chǎn)品，同時(shí)滿(mǎn)足廣大工程師的迫切需求。”c6Lesmc