在電子系統設計中,框圖是理解方案全貌、展示模塊之間關聯邏輯和對應功能的的關鍵工具。本文精選安森美(onsemi)十大熱門應用框圖,涵蓋汽車LED前照燈、48V-12V DC-DC轉換器、智能移動機器人及AI數據中心等熱門應用,直觀展現安森美技術布局與解決方案。
1LED前照燈
聚焦汽車先進前照燈領域,安森美給出了一套解決方案,其核心架構可通過以下框圖直觀了解。該方案兼具基本LED 照明功能與熱門矩陣燈功能,除了由 LED 驅動器控制的主要功能外,安森美還提供用于低壓電源轉換、風扇控制、大燈水平調節與旋轉控制、CAN 和 LIN 收發器等多種關鍵元件。

248V-12V DC-DC轉換器
該應用場景下,主流功率級拓撲采用非隔離式同步降壓轉換器。其同步開關支持雙向電流流動,可靈活實現升壓模式。從48V側觀察時,該結構工作為同步降壓轉換器;而從12V側觀察時,它則表現為同步升壓轉換器。
功率級設計可靈活選用分立 MOSFET 方案或集成化汽車電源模塊(APM)。安森美提供多樣化元器件及系統方案,支持根據功率等級靈活擴展設計,同時優化導通損耗與開關損耗的綜合表現;搭配柵極驅動器、數字隔離器、輔助電源等關鍵及輔助元器件,即可快速完成系統搭建。

348 V 啟動/發電一體機
啟動 / 發電一體機(BSG、ISG)的主驅驅動裝置,與其他電動汽車(BEV、PHEV)的逆變器結構高度相似,核心區別在于其工作電壓為 48V。
80V 和 100V MOSFET 從 48V 電池獲取直流電流,并將交流電流施加到電機繞組。柵極驅動器產生 PWM 信號,從而以所需頻率驅動 MOSFET。半橋 APM 配置為驅動三相和六相電機,作為 MOSFET 功率分立器件的替代方案。電流檢測放大器(CSA)用于監測施加到電機相繞組的電流,它可以與各種信號處理和傳感器數據調理器件配合使用。EEPROM 用于存儲應用參數。CAN 和 LIN 收發器確保汽車網絡內的通信快速且可靠。為了支持 MCU 操作,具有快速瞬變箝位能力和低電容的 ESD 保護器件可保護關鍵信號的完整性。下面的框圖簡要展示了起動發電機功率級。

4區域控制器
區域控制器 (ZCU) 是車輛區域控制架構中的基本元素,負責管理指定區域內的配電。 它從電源分配單元獲取電力,并將電力智能分配給所負責區域內的各種電氣系統、 負載和傳感器。借助汽車以太網,ZCU 還可充當車輛的數據和網絡網關, 通過 100/1000BASE-T1 以太網主干網,與中央計算機進行上游通信。與攝像頭、 傳感器、 激光雷達等邊緣節點的下游通信則建立在 10BASE-T1S 以太網上。 傳統的 ECU 仍可通過 CAN、 LIN 等傳統總線,保持與ZCU的連接。
ZCU 中的關鍵元件包括 SmartFET、 eFuse 和分立MOSFET。 ZCU 還支持高速通信網絡, 可利用 NCV7410 和T30HM1TS2500 等 10BASE-T1S 以太網收發器。 通過這些收發器, ZCU 可與中央計算機或其他車輛系統進行高效數據通信。下面的框圖簡要展示了 ZCU 的組成結構。

5智能移動機器人
安森美為智能移動機器人打造了一整套解決方案,其系統架構可通過下框圖清晰查看。機器人系統由多個相互連接的子模塊構成, 主要包括電池管理、 運動控制、 感測和中央處理器 (CPU) 等子模塊。 這些子模塊方案與具體的應用場景緊密相關:例如,僅在內部作業的機器人所需的傳感器數量較少;而搭載機械臂的機器人則需要配備更多電機逆變器。

6無人機
安森美為無人機打造的機器視覺方案,整合了圖像感知與深度感知技術,其整體架構可通過下述框圖呈現。該方案集成了多種圖像感知和深度感知技術, 運用了安森美的全局和卷簾快門傳感器系列產品。 電源管理、 通信等大多數功能塊器件均可從安森美的全面方案中獲取。

7固態斷路器框圖
下圖展示了一種采用安森美推薦產品的固態斷路器解決方案框圖。其中最關鍵的組成部分是取代傳統電磁繼電器的開關。 柵極驅動器用于控制開關, 接口模塊則實現器件間的通信。 另一核心部分是檢測模塊, 包含電流檢測與溫度檢測功能。 為增強系統性能, 可集成接地故障斷路器(GFCI) 。

8交流耦合電池儲能系統
針對交流耦合電池儲能系統,安森美給出了一套兼具靈活性與可靠性的解決方案。該系統通過使用一個逆變器, 可實現交流電儲能, 兼具靈活性和可靠性。 安森美提供其中的關鍵產品, 包括分立式碳化硅(SiC) 器件和IGBT, 電源模塊、 隔離柵極驅動器以及電源管理控制器, 適用于住宅和商業應用。

9光伏逆變器
安森美打造的光伏逆變器解決方案,聚焦電源管理與功率轉換技術的落地。安森美提供品類齊全的產品,涵蓋分立碳化硅(SiC)器件、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、功率模塊、隔離式柵極驅動器及電源管理控制器,助力系統實現更高的功率密度和效率。

10AI數據中心
該框圖詳細說明了AI數據中心采用的ACDC轉換與DC-DC配電級。 安森美通過整合尖端技術實現協同效應,方案融合了先進的硅基(Si)、碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)功率開關技術, 同時集成柵極驅動器、多相控制器及48V控制器、智能功率級(SPS)模塊、智能熔絲以及負載點(PoL)降壓轉換器等多種元器件。 該組合方案可顯著提升系統能效與功率密度, 從而大幅縮減系統尺寸。

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原文標題:安森美十大熱門應用框圖,一文吃透
文章出處:【微信號:onsemi-china,微信公眾號:安森美】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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