我是一名大学生，经常深夜驾车回到宿舍。驾驶途中，我总是要在一条很长的路上开车，路的两侧有许多悬垂的树木。白天这些树看起来很美丽，但到了晚上很可怕，因为看似其他学生会时不时地突然出现，正好走在我的车前。
幸运的是，我的LED头灯能够照到我的“夜猫子”同学。在这一事件背后，可帮助确保我的前灯运行的是一个通常很小但却很重要的设备——运算放大器（运放）。在本博文中，我将介绍为外部照明应用选择运算放大器时要考虑的关键参数。
在我们深度探讨运算放大器之前，让我们总结一下LED照明的工作原理。 LED的电流是照明系统的主要考虑因素，因为它控制光的亮度和强度。LED实际上在200Hz以上脉冲调制光，在此范围人眼最终达到平衡。
因为LED电流控制光的亮度和强度，因此运算放大器通常用作电流感测以帮助控制进入LED的电流。脉冲宽度调制（PWM）信号中的高电流峰值可能超过LED的指定电流水平，并对其使用寿命产生负面影响…
我是一名大学生，经常深夜驾车回到宿舍。驾驶途中，我总是要在一条很长的路上开车，路的两侧有许多悬垂的树木。白天这些树看起来很美丽，但到了晚上很可怕，因为看似其他学生会时不时地突然出现，正好走在我的车前。
幸运的是，我的LED头灯能够照到我的“夜猫子”同学。在这一事件背后，可帮助确保我的前灯运行的是一个通常很小但却很重要的设备——运算放大器（运放）。在本博文中，我将介绍为外部照明应用选择运算放大器时要考虑的关键参数。
在我们深度探讨运算放大器之前，让我们总结一下LED照明的工作原理。 LED的电流是照明系统的主要考虑因素，因为它控制光的亮度和强度。LED实际上在200Hz以上脉冲调制光，在此范围人眼最终达到平衡。
因为LED电流控制光的亮度和强度，因此运算放大器通常用作电流感测以帮助控制进入LED的电流。脉冲宽度调制（PWM）信号中的高电流峰值可能超过LED的指定电流水平，并对其使用寿命产生负面影响…
最新最好的新型USB Type-C™连接器具有高功率（高达100W）、高速度（高达USB 3.1数据速率）及——像我这样手脚笨拙的人一直在等待的功能——翻转能力。一个新的24引脚连接器的引脚使其可兼容传统的BC1.2充电。听起来很棒，因此一定很流行，对吧？
个人电子工业已经快速采用USB Type-C连接器，如使用标准的15W USB Type-C连接器的USB电源输送能力的设备。汽车工业已经开始在其下一代汽车中采用这种多功能的新型连接器。
但当汽车中只有一个USB C型端口而没有A型端口时会发生什么呢？USB C型连接器应该向后兼容，因此只要使用适配器，就应该能够为设备充电。智能汽车制造商将设计具有这种功能的端口。与传统的A型A或B型端口不同，其从物理角度确定硬件是主机还是设备，但是USB C型端口并不存在物理鉴别来建立这种关系。相反，USB C型使用配置通道（CC…
欧洲议会的eCall监管法律于2015年通过，并于2018年4月生效，要求在欧洲市场上发布的所有汽车都必须配备eCall。由于eCall系统的特点，使得系统独立、可靠和免维护，且让其自有电池独立于汽车电池很重要。电池必须有足够的能量进行10分钟的通话，在初始通话后保持在蜂窝网络上连接60分钟，并可随时操作。本应用中使用的最常见的电池化学物质是锂离子（Li离子）和磷酸铁锂（LiFePO4）。LiFePO4电池更安全，因为它们具有更高的热失控温度，但具有更高的自放电，这可能导致其使用一段时间后出现平衡问题。锂离子电池具有较高的能量密度，但需要保护电路才能安全地工作。表1对比了LiFePO 4和Li离子电池。锂离子具有较高的密度，并已用于空间有限的应用，以满足运行时间要求。
表1：LiFePO4和锂离子电池之间的比较
图1是使用单节LiFePO 4或Li离子电池的典型eCall系统的功率树图。正如您所看到的，需要一个DC…
监测越来越多的汽车摄像头、雷达和其它高速传感器模块的状态正变得越来越复杂。虽然具有本地处理器的智能传感器可以监控他们自己的健康状态，但是原始数据传感器通常缺少一个执行该任务的本地微控制器，使得中央电子控制单元（ECU）处理器单独监视每个传感器。
然而，原始数据传感器不必“装聋作哑”。将智能健康监控功能集成到串行器和解串器（SerDes）链路芯片组中，可以避免中央处理器不断轮询传感器的运行状态。本篇博文中，我将一睹这一装置。
多传感器先进驾驶辅助系统（ADAS）
下一代车辆可能有十几个或更多的远程原始数据传感器（图1）。监控每个传感器的健康状态增加了中央ECU处理器中的软件开销。ECU必须监控诸如传感器状态、模块电压、模块温度、链路操作（双向）等因素，及多个传感器、串行器、解串器和其他芯片上的其他指示器等因素，以生成传感器健康状况的完整图片。您可以为每个远程传感器模块添加一个小型微控制器进行健康监控和内务处理…
如何在ADAS应用程序中使用MIPI®CSI-2端口复制记录传感器数据
由于高级驾驶员辅助系统（ADAS）促成自动驾驶，机器视觉、查看、并行处理和数据记录的聚合视频传感器数据的多个副本的需求越来越多。
前置机器视觉摄像头更是需要多个副本，但它将很快适用于自主车辆中的其它摄像头、雷达和光线检测和测距（LIDAR）传感器。数据记录是当今一个非常常见的复制应用（图1）。在机器视觉应用中，通常记录关于某些驾驶事件的原始传感器数据，以用于未来分析。这种情况下，将聚合的原始传感器数据的第二个副本用于数据记录很有用；而另一个副本用于机器视觉处理。
图1：常见的ADAS数据记录拓扑结构
复制聚合的传感器数据
可在视频路径中的不同位置进行数据复制。可通过单独的电缆将每个传感器连接到机器视觉和数据记录电子控制单元（ECU），但这种方式可使所需电缆的数量增加一倍…
CHMSL代表中央高位刹车灯，安装在车辆左侧和右侧制动车灯（也称为刹车灯）的上方。根据美国国家高速公路交通安全管理局的规定，当刹车系统工作时，CHMSL要向后方司机提供明显确切的信息，告诉他们必须放慢车速。由于CHMSL安装在左右刹车灯之外，因此也被称为“第三刹车灯”。除了做制动车灯功能之外，某些车辆（如皮卡车）还具有集成在CHMSL中的倒车灯。
使用分立组件的CHMSL安装应用
在现代车辆中，CHSMSL内部的照明灯主要以发光二极管（LED）灯串为基础。用晶体管电路驱动CHMSL中的LED灯串。与开关电路相反，CHMSL LED驱动器电路通常是线性电路; 也就是说，LED由晶体管工作在其线性区域的电路驱动。
设计人员通常使用分立的电阻和低端双极结型晶体管（BJT）来实现CHMSL模块里基于分立元器件的LED驱动器电路。图1展示了一个用于CHMSL的分立LED驱动电路例子。 在该电路中，CHMSL由两个LED串组成…
在郊区，一位商人走过轿车前门，坐到后座说道：“去机场，詹姆斯！走快车道。”詹姆斯回答说：“马上出发，史密斯先生。以目前的交通状况来看，您将在大约23分钟后到达目的地。”詹姆斯把车驶入高速公路入口匝道，快速调查了拥堵在道路上的数百辆车的行驶状况，随后在几条车道间“腾转挪移”，灵活地开入快车道。准时将史密斯先生送到机场后，詹姆斯停放车辆并等待史密斯先生回来。
与此同时，在市中心，发生了一起汽车盗窃案。盗车贼行窃时，没有砸碎玻璃，甚至没有惊动附近的任何人。他发动车子，驶出停车场，然后在午休高峰时段驶入繁忙的路段，最后将车子开到了城边的一条小巷。在那里，他将汽车拆卸、改装并倒卖。但从始至终，小偷却从未碰过车子。真相是，盗车贼远程非法入侵了汽车的车载导航网络，操纵复杂的内外部车辆传感器系统和导航，实施了整个盗车过程。
乍一看，这两辆车和两种场景彼此之间似乎并无任何关联…
汽车电池的稳态电压范围为9V至16V，具体取决于其充电状态、环境温度和交流发电机工作状态。然而，电池电源总线也受到广泛的动态干扰，包括起停、冷启动和负载转储瞬变的限制。
每个汽车制造商除了由国际标准化组织（ISO）7637和ISO 16750等行业标准给出的标准脉冲波形之外，还具有独特且广泛的传导抗扰度测试套件。表1列出了几种欠压和过压汽车瞬变特性。
瞬态
原因
幅度和持续时间
相关标准
负载突降
高输出电流下断开交流发电机的放电电池
钳位至Us * = 35 V，取决于交流发电机的集中式钳位和稳压器的响应时间
ISO 16750-2：2012第4.6.4节
冷启动
启动电机通电后电池电压降低和后续恢复
在冷启动期间，初始低压坪（U56）低至15ms时为 2.8V
ISO 16750…
无论是酷暑还是寒冬，利用汽车加热冷却系统，乘客始终可以享受到舒适的车内环境。在不同类别的车辆中，这些暖通空调（HVAC）系统的复杂性和自动化程度也各不相同。经济型汽车可能需要驾驶员手动旋转旋钮来控制温度，而在高端车辆中，则可以通过传感器同时自动控制车内的温度以及空气的湿度和质量。
空气流动
无论何种类别的车辆，汽车HVAC系统都会交换空气，并在此过程中改变其温度、湿度和质量。
我们来看一下空气流动的原理。空气可以从车厢外部或内部吸入系统。也可以通过蒸发器或换热器进入HVAC系统进行调节；调节空气分布在整个车厢内，让乘客脚部保暖、防止挡风玻璃起雾。
空气流动的途径有很多种：从外部到蒸发器再到挡风玻璃，或从内部到热交换器再到车厢底部的通风口。那么HVAC系统是如何控制空气流动的方式呢？
图1是HVAC系统的侧视图。关键组件用数字标记，箭头指示空气流动的方向。图1中的部件4至8所示为风门执行器。橙色虚线表示风门移动的区域…
汽车系统需要承受高温差、极端输入瞬变和其它多种干扰的影响。汽车中几乎所有的电子产品都需经过严格的测试，以符合汽车电子委员会（AEC）规定的质量体系标准和组件资质。大多数汽车系统采用12V铅酸电池，并且您可能知道，电池的电压几乎在您可以想到的每种情况下都会发生变化：环境温度、负载条件、使用年限等等，不胜枚举。
正常工作条件下，电压的变化范围可达到9V-16V。在某些工作条件下，甚至会更大。启动内燃机时，12V铅酸电池必须为起动电机的绕组提供足够的能量，在短时间内提供大量的电流，导致电池电压急剧下降。极低的温度会导致电池电压降至更低水平。这种现象称为冷启动。典型的测试波形如图1所示，其中电压可以降至3V。
图1：汽车电池冷启动电压曲线
假设我们正在设计一款由12V铅酸电池直接供电的12V汽车音响系统。如何使音响系统保持恒定的输入电压？记住，如上所述，电池电压的波动范围可达3V至16V。降压转换器有用吗？不行。当电池电压低于12V时…
根据美国汽车协会交通安全基金会的一项调查，成年驾驶员每天的驾乘时间最长可达58分钟。鉴于上下班或堵车所消耗的时间，驾驶员希望获得舒适的驾乘体验也就不足为奇了。为此，汽车制造商正在为汽车不断添加新的功能。
在这篇博文中，我将讨论如何将一些最具创新性的功能集成到汽车中，包括触觉反馈触摸屏、旋钮更换、智能玻璃和驱动程序通知应用程序。
集成触觉触摸屏
一些信息娱乐触摸屏不具备用于确认用户按到正确按钮的触觉反馈。屏幕的触觉反馈功能可以减少驾驶员再次查看中控台屏幕进行确认的时间，有利于提高道路的安全性。一般的平板电脑和手机的触觉反馈并不充分，不足以克服道路和发动机振动的影响。
许多工程师发现，将一个或多个螺线管搭配螺线管驱动器（如TI的DRV251x-Q1系列螺线管驱动器）是提高反馈力度的一个有效方法。使用螺线管提供反馈与使用诸如线性谐振器（LRAs）、偏心旋转质量（ERM）或压电器等典型执行器不同。为了驱动推动大质量的螺线管…
想象一下，仅凭一加仑的汽油，便可以驾车环球旅行。它可能并不像你想的那样遥不可及！来自慕尼黑技术大学（TUM）的一群学生开发制造了一款名为eLi14的电动汽车（EV），这种电动汽车仅消耗很少量的汽油。这款电动汽车已经作为世界上最高效的电动车被录入吉尼斯世界纪录，其中便应用了TI技术。
在吉尼斯记录挑战中，eLi14每100公里消耗81.16瓦时，相当于每10,956公里消耗1升高辛烷值汽油，换言之一加仑汽油便足以环游世界。测试在德国巴伐利亚的汽车制造商测试轨道进行。以前的世界纪录是在2005年创造的，当时一辆汽车使用一升汽油行驶了5385公里，现在的eLi14的效率几乎是它的两倍。
eLi14电动车由TUfast学生团队于2014年建造，2016年，为了挑战世界纪录而进行了进一步的改造。TUfast于2002年成立，是TUM的一项课外活动，学生可以在专业环境中学习，该活动还获得了众多校友和几家电动汽车公司的指导和支持。
…夜间驾驶时，您可能很少会想到汽车的前大灯和尾灯，而我对这些照明系统中的很多设计元素却非常着迷：
鉴于灯光设计中涉及的众多学科，最终产品的开发过程也便自然而然地会有很多的设计选择。今天，我想谈谈其中的LED灯。
LED灯
和家用照明一样，汽车的外部照明之前也多采用白炽灯。随着发光二极管（LED）灯在家庭中的使用日益普遍，它在汽车市场也逐渐受到追捧。LED汽车尾灯和刹车灯便是一个例证。设计人员经常使用一组共享的LED串作为这两种车灯的光源。当驾驶员刹车时，刹车灯变亮，而尾灯则变暗。这一功能是设计人员通过驱动LED光源的电子设备中的调光功能实现的…
作者：Imelda Zhang
随着电动汽车的发展，车载音响系统的信道的数量和输出功率均在逐步上升。D类功放以小尺寸，高输出功率和高效率的优点，成为车载音频类产品的中坚力量。D类功放将输入的声音信号同三角波进行比较，生成PWM波形，并通过LC滤波器将声音还原，实现声音放大。为实现更好的音频表现及满足车载EMI需求，合理的LC滤波器设计和选型变得尤为重要。文主要针对D类功放LC滤波器电感电容值进行推导计算，并对电感及电容选型的注意事项进行介绍和分析。
图1. D类功放结构说明图
1. 2.1MHz LC滤波器数值计算
图2.BD调制模式下的LC滤波器
图3.BD调制模式下LC滤波器等效模型
图4. 单端LC滤波器
以TAS6424E-Q1和TAS6584 -Q1为例，该产品工作在BD调制模式，BTL输出时，LC滤波器的结构如图2所示…
作者：Frank Qin
问题背景：
在IVI系统中，SoC-串行器-解串器-屏幕的链路中存在很多的干扰及未知因素。尤其是当下各类芯片基本都没有提供各类信号的并行输出，导致难以在串行链路中的各个点位分别抓取我们希望得到的数字信号，从而导致在整个系统出现不稳定或者时钟及脉冲信号不匹配时，我们无从下手去找到不匹配的点。
解决思路：
如果可以把串行信号或者“黑盒子”中的有意义的信号单独抓取出来，找到其中的“可变量”和“定量”，就可以比较简单的判断出链路中是否有哪个信号出现的偏差或抖动。
LVDS 可在并行和串行数据传输中工作。 在并行传输中，多个数据差分对同时承载多个信号，其中包括用于同步数据的时钟信号。 在串行通信中，多个单端信号被串行化为单个差分对…
作者：Frank Qin
Abstract
随着汽车电子的快速发展，汽车上很多电机的驱动方式已经从传统继电器逐渐演变成为MOSFET驱动的直流电机。同时，为了实现更高速和更精确的控制，现在对于MOSFET预驱的要求也逐渐变高。DRV8705-Q1作为一款高度集成式 H 桥栅极驱动器不仅可以满足现在越发精细的需求，也可以实现更多元的保护，确保系统运行过程中的各种风险和错误都可以被识别到并实施保护。本文即具体讨论DRV8705-Q1的VGS检测机制以及一些经验分享。
Contents
1. 背景介绍............................................................1
2. 诊断和保护类型..................................................2
2.1 …
作者：Scarlett Cao
关键物料：UCC21750-Q1, UCC5880-Q1
TI 针对新能源电驱应用场景的明星产品有不带 SPI接口的智能驱动UCC21750-Q1系列和带SPI接口的 ASILD功能安全驱动UCC5880-Q1系列。UCC21750-Q1具有DESAT保护、内置米勒钳位、隔离采样通道、针对短路过流故障的/FLT pin及针对供电电源的RDY pin输出。UCC5880-Q1为TI的第二代功能安全栅极驱动芯片，具有可调驱动电流，丰富的诊断保护功能和优异的鲁棒性。UCC21750-Q1有一个隔离采样通道，UCC5880-Q1具有两个隔离采样通道，可以用于采样模组温度，DC link电压等应用场景。本文主要介绍隔离驱动芯片的采样的应用方法和精度分析。
1. 隔离采样通道介绍
驱动的隔离采样通道通常为模拟信号输入…
前置摄像头是高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的重要组件，尤其是鉴于现在的新车碰撞测试要求将自动紧急制动和正面防撞作为汽车的标准功能。前置摄像头有助于实现其他 ADAS 功能，例如自适应巡航控制、行人检测、车道保持辅助和交通标志识别。
图 1 中的示例演示了如何使用摄像头进行物体检测以启用 ADAS 功能。
图 1：使用摄像头进行实时处理
为了执行视觉预处理、深度和运动加速或 AI 网络处理等处理任务以支持 ADAS 功能，系统中的片上系统 (SoC) 需要高效的电源。在设计 ADAS 前置摄像头时，面临以下四大电源挑战。
挑战一：小尺寸解决方案
由于前置摄像头位于挡风玻璃上，因而对其尺寸有严格的要求。摄像头模块可以包括一个或两个摄像头：一个用于提供更宽的视野或更高的分辨率，另一个用于观察更远的距离。
虽然市场上大多数应用中使用的是单摄像头模块，但双摄像头模块正越来越流行…
随着全球新车安全评鉴协会的安全等级和法规对主动安全功能的要求日益严格，安全性已成为当今车辆的一项不可或缺的特性。全球汽车制造商不断增强其车辆内的高级驾驶辅助系统 (ADAS) 功能（包括自动紧急制动 (AEB)、自适应巡航控制 (ACC) 和高级车道居中），从而满足这些安全要求并致力于实现更高水平的自动驾驶。为了支持这些功能并满足安全法规，汽车周围的雷达传感器的数量正在增加。
不断发展演进的汽车架构
汽车系统设计人员解决 ADAS 功能实现问题的一个方法是重新考虑电气和电子系统架构的结构和集成。如今的典型架构是边缘架构，它由高度智能的雷达传感器组成，通过控制器局域网或 100Mb 以太网接口将处理后的数据流式传输到 ADAS 电子控制单元 (ECU)。这些传感器专为高性能而设计，包含一个处理器以及一个用于执行距离、多普勒和角度快速傅里叶变换…
对于混合动力汽车 (HEV) 和电动汽车 (EV)，电池管理系统 (BMS) 中的配电系统可为车辆的核心功能供电，还可提供安全断开高电压或高电流事件的机制。随着对更高电压、电流、效率和可靠性的需求持续增长，配电系统的两个核心组件（高压继电器和断开保险丝）面临越来越多的设计挑战。图 1 展示了高压继电器和断开保险丝的概览。
图 1：BMS 配电系统中的电池断开保险丝和高压继电器
在紧急情况下，不可复位的电池断开保险丝将激活，断开电池与车辆其余部分之间的连接。高压继电器（也称为接触器）会在正常运行期间连接和断开整个 HEV 或 EV 的电源线。在本文中，我们将讨论接触器和断开保险丝驱动器领域的新兴技术，这些技术有助于使 BMS 变得更加智能、安全和高效。
实现快速可靠的电池断开系统
在发生碰撞时，需要切断下游系统的电源…
电动汽车 (EV) 充电行业正在快速增长。随着消费者、行业和政府要求使用更环保、更可持续的交通工具，电动汽车充电基础设施必须更加高效和便捷。
与直流充电器不同，交流充电器不使用堆叠式电源模块，因此结构更紧凑，成本更低。其单一的电源模块架构限制了它们在公共充电站的使用，因为它们无法在合理的时间范围内提供所需的电量。相反，其 22kW 的充电速度更适合充电时间更久的家用场景。它们受欢迎的另一个原因是，有些交流充电器只需要一个标准插座。交流充电器利用电动汽车的车载充电装置将交流电转换为直流电。
直流充电器中的堆叠式电源模块可加快充电速度至 360kW 以上。堆叠式电源模块缩短了总充电时间，但增大了充电器的尺寸，更适合公共充电站而不是住宅。直流充电器在充电器内部将交流电转换为直流电，因此该充电器可直接连接电池…
在写字楼、工厂车间和汽车中，软件正逐步取代机械部件和固定电路。例如，使用智能锁取代机械锁后，用户可以通过手机应用程序对智能锁进行控制，同时制造商可通过软件更新、改进或校正智能锁的功能。在这种趋势下，人们对存储器的要求不断提高，这一挑战不容忽视。
在常嵌入闪存存储器的微控制器 (MCU) 中，存储器的容量也在快速增加。除了宏观趋势外，MCU 中的一些特定发展趋势（包括更高的计算带宽、功能集成以及包含额外的大型通信栈）也决定了需要更大容量的闪存。当出现无线更新的需求时，由于原始图像和备份图像都需要存储，上述的这些需求自然会加倍。
面对存储器容量增加的压力，许多设计人员产生了“存储器焦虑”：担心片上存储器不够用。而且从可扩展性和成本而言，人们对存储器需求的快速增长都是不可持续的。
解决上述问题的一种方法是，使用外部闪存 MCU…
当我们开车穿过社区和城镇并看到孩子们在步行和骑自行车时，我们会意识到道路安全的重要性。美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 2021 年的一项研究显示，在美国，平均每天有 20 名行人在交通事故中丧生——每 71 分钟就有一名行人死亡。世界卫生组织在 2022 年的一项研究中发现，每年有 130 万人因道路交通事故死亡其中一半以上是行人、骑自行车和骑摩托车的人。不幸的是，驾驶员分心是造成这些事故的主要原因之一，而这种分心的趋势似乎每年都在增加。
高级驾驶辅助系统 (ADAS) 有助于减轻驾驶分心的影响，从而为驾驶员、行人和弱势道路群体提供周全的保护。为了达到五星安全等级并满足监管要求，需要增加备用摄像头、前置摄像头和驾驶监控系统。因此，许多制造商正在改进其车辆架构，以在 ADAS 域控制器中集成各种主动安全功能。
域控制器通常需要…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
日期：2017 年 9 月 26 日
时间：9：30 – 12：00
