作者：Guangyao Liang
摘要TI推出的功能安全栅极驱动UCC5870-Q1，旨在帮助客户实现电驱系统功能安全ASIL-D等级。其内部集成了丰富的保护以及诊断机制，对栅极驱动器本身以及开关管进行保护，可优化设计成本，简化设计复杂度。本文将对UCC5870-Q1内置的这部分诊断保护机制进行概述。
栅极驱动器保护
对UCC5870-Q1本身进行监控保护的机制主要是过温警示（TWN），热关断（TSD）以及丰富的内部自检（BIST）。
过热保护（TWN和TSD）是在IC上电后运行过程中持续监控的。分成原边和副边的TWN和TSD。其中，TWN是当die结温超过TWN_SET触发， 原副边可以分别使能。TWN可以设置是否在nFLT2 pin 脚报警， 相应状态寄存器置位，但IC不会有其他保护动作。
TSD是当die温度升到更高，超过TSD_…
不知你还记不记得，仪表板曾经非常的枯燥乏味？它们通常有5个功能：速度计、转速表、里程表、油量表和温度表。
图1：以前，仪表板很简单，耗电也比现在低很多
万一你受不了配偶的唠叨，最终同意驾车去Winnipeg时，比较时髦的仪表板可以显示单位为英里/小时和公里/小时的速度值。所有的表盘都是机械的。唯一一个使用图形化显示方式的就是油量，看起来好像一把钥匙从水中伸出来。
图2：以前的仪表板中的图形化显示非常有限，其中就包括这把从水体中伸出的万能钥匙。
在过去几年中，仪表板开始变得越来越有意思了。如果你还未升级你的81 Scirocco的话，它们可比之前好看多了。
图3：目前，仪表板已经是数字化的了，耗电也更多了。
目前的大多数仪表板是数字的，将LCD和LED用作背光光源（图3）。事实上，如果你只有一个3.5英寸显示屏的话，就属于比较低端的了。目前的发展趋势是7英寸显示屏，如果你买得起高端车辆的话，那么12英寸显示屏也属于标配…
当今汽车认知
自动驾驶汽车的梦想正在成为现实。通过在车辆中实现多个高级驾驶辅助系统（ADAS），汽车行业对自动驾驶的追求正在稳步推进。当今的新车均已配备多个摄像头、雷达和超声波传感器，实现基于感知的辅助功能，如自动泊车辅助、自动紧急制动、车道保持辅助、驾驶员疲劳警报等。
基于摄像头的感知功能在当今的车辆中至关重要。感知系统的功能与人体具有很强的相似性：摄像头或图像传感器充当车辆的“眼睛”，数据从图像传感器发送到主处理器即“大脑”，它使用各种算法来理解和解释数据，最后，通过发送控制转向、加速器和/或制动的命令（类似“手、脚”）来做出决定。在过去十年中，汽车感知系统已从基本的后视摄像头演变为具有停车辅助功能的全3D环视。人类能力边界随大脑发展得以拓宽，类似地，ADAS技术进步建立的基础是运行于日益高效的硬件平台上的创新感知算法。
深度学习概述
当今自动驾驶领域最热门的话题之一是…
如果我们将一辆乘用车想象为多个电子控制单元 (ECU) 的集合，这些 ECU 会分布在汽车的各个位置并使用不同的网络相互通信。在为实现车联网 (V2X)、自动驾驶和汽车电气化添加更多先进的汽车电子产品时，ECU 数量和交换数据量都会增加。
域架构简介
在域架构中，ECU 可根据不同功能分为不同的域。而区域架构则是一种按照 ECU 在汽车内的位置分类的新方法，并由中央网关来管理通信。这种物理接近性可减少 ECU 之间的布线，从而节省空间并降低汽车重量，同时还能提高处理器速度。
为了更好地了解域架构，可以首先了解根据功能将 ECU 分成的五个域，如表 1 所示。
域
ECU 功能
动力总成域
管理汽车的驾驶功能，包括电机控制和电池管理、发动机控制、变速器和转向控制
高级驾驶辅助系统域
处理传感器信息并决定是否为驾驶员提供辅助，包括摄像头模块、雷达模块、超声波模块和传感器融合
信息娱乐系统…
随着汽车摄像头技术的发展，其分辨率、动态范围和帧速率越来越高，电源架构需要根据具体的用例需求进行调整。在本文中，我将回顾三种可用于为汽车摄像头模块供电的策略：
本文重点介绍小外形摄像头模块，该模块不包含任何数据处理、可将原始视频数据输出到独立的电子控制单元。这些模块通常位于环视、驾驶员监控和后视镜更换系统中，通过用于视频数据输出的相同的同轴电缆接收预先调节的电源电压。
摄像头模块所需的功率是多少？
设计摄像头模块功率部分的第一步是对每根轨道的功率预算进行简单计算。这一点连同通过PoC提供的电压，在选择电源策略时非常重要。
摄像头传感器和外部电路所需的电流消耗，在不同的传感器和任何额外的外部设备上可能差别很大。通常，较低的成像器导轨（图1中为1.2 V和1.8 V）需要的电流最大，而最大的电源电压（成像仪为2.9 V）所需电流最小。由于2.9 V导轨与成像器的模拟电源有关，而最终，它的性能与图像质量有关…
电动汽车 (EV) 牵引逆变器是电动汽车的核心。它将高压电池的直流电转换为多相（通常为三相）交流电以驱动牵引电机，并控制制动产生的能量再生。电动汽车电子产品正在从 400V 转向 800V 架构，这有望实现：
在牵引逆变器中，微控制器 (MCU) 是系统的大脑，通过模数转换器 (ADC) 进行电机控制、电压和电流采样，使用磁芯计算磁场定向控制 (FOC) 算法，并使用脉宽调制 (PWM) 信号驱动功率场效应晶体管 (FET)。对于 MCU，向 800V 牵引逆变器的转变对其带来了三个挑战：
设计人员必须满足汽车应用的许多电磁兼容性（EMC）要求，并且为电源选择正确的开关频率（fsw）对满足这些要求至关重要。大多数设计人员在中波AM广播频带外（通常为400kHz或2MHz）选择开关频率，其中必须限制电磁干扰（EMI）。2MHz选项是理想选择。因此，在此博文中，当尝试使用TI新型TPS54116-Q1 DDR内存电源解决方案作为示例在2MHz条件下操作时，我将提供一些关键考虑因素。
2MHz开关频率条件下工作时的第一个也是最重要的考虑因素是转换器的最小接通时间。在降压转换器中，当高侧MOSFET导通时，它在关闭前必须保持最小的导通时间。通过峰值电流模式控制，最小导通时间通常受电流检测信号的消隐时间限制。转换器的最高最小导通时间通常发生在最小负载条件下，对此有三个原因。
全球的汽车制造商承诺未来仅销售电动汽车，加上政府帮助构建了快速、可靠的充电网络，因此电动汽车 (EV) 充电行业得到了迅速发展。这些电动汽车将需要快速、高效且强大的电动汽车充电站。
在本文中，我将消除有关电动汽车充电的 11 个误解。
第 1 种不实传言：可以直接使用交流电源为电动汽车充电
是的，有直接使用交流电源为电动汽车充电的电动汽车充电器，此类充电器依靠车载充电器先将交流电转换为直流电，然后用直流电为电动汽车电池充电。但是，有的电动汽车充电器还会先将交流电转换为直流电，然后无需车载充电器进行交流/直流转换，直接为电动汽车电池充电。通常，直流充电器运行的功率级别更高，因此可以缩短充电时间。
第 2 种不实传言：所有电动汽车充电站均使用同一种充电技术
电动汽车充电站使用多种技术。有的充电器会通过利用车载充电器将交流电转换为直流电，实现直接用交流电为电动汽车充电。
但是，有的电动汽车充电器（称为直流充电器）会先将交流电转换为直流电…
现在的汽车拥有越来越多的酷炫功能：自动偏航辅助、后视摄像头、电动升降门按钮、牵引控制。
当然，车主们不用钻到引擎盖下查看就能知道新一代的汽车配置了各种各样过去没有的高新科技。
这些科技的进步远远不止是增加了一些舒适功能如车内手机无线连接、个人环境调节系统那样简单，许多新科技的设计均围绕数据传感和处理（即所谓的高级驾驶员辅助系统（ADAS））,确保驾驶者对道路状况和实时周边环境有更全面的了解。
理解行车数据
对OEM厂商来说，ADAS的发展带给他们的最大挑战是如何使驾驶员们在保证安全的前提下清楚地看到各类行车数据。
随着抬头显示器（HUD）开始成为越来越火的汽车配置，驾驶员们将开始对周边的环境产生全新的体验。这种全新的体验将彻底改变驾驶员在驾车过程中与汽车及周边环境的互动方式。
相比传统的汽车仪表盘，HUD更加智能，可在恰当的时机和位置显示驾驶员需要了解的行车信息。这些信息可以是如车速、航线…
TI 本土原味设计：具有线性线损补偿的USB 车载充电器参考设计
设计描述
本设计为 TI 中国工程师团队针对汽车电子应用创建，具备以下特点：
了解更多设计详情
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尽管当今的车辆在多种驾驶场景中实现了自动化，但背后真正推动汽车从部分自动驾驶实现全自动驾驶的不是汽车制造商，而是移动服务提供商，例如出租车公司、汽车租赁公司、送货服务公司以及需要提供安全、高效、方便且经济实用的公共和私人交通工具的城市。
在完全自主的自动驾驶汽车驶上公共道路之前，它必须经历六个不同的自动化等级，即从0级（无自动化）到5级（完全自动化），如图1所示。自动化等级每提升一级，都需要对高级驾驶辅助系统 (ADAS) 技术进行大幅改进，并实现对所有安全关键型功能的适当管理。
图 1：自动驾驶等级
自动驾驶汽车使用多项传感器技术，包括摄像头、雷达和激光雷达。根据不同的环境条件和距离，这些传感器各有优缺点。传感器融合箱会分析这些传感器信号以及来自GPS和车联网系统的数据，用于创建精确的三维环境测绘图并发送适当的动作信号。…
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…
作者：Scarlett Cao
Parts mentioned: INA240-Q1, INA293-Q1, INA214-Q1
在电动汽车和混合动力汽车中，直流DC/DC变换器通过高压动力电池为12V 负载系统及12V电池供电，一般在输入和输出测都会分别设置电流采样。当主控MCU/DSP芯片位于二次测时，输入电流的采样通常需要采用隔离电流采样。而输出侧的电流采样通常用作上报并计算功率输出功率，对系统功能安全也非常关键，主要采用非隔离电流采样的方式。本文主要是针对输出电流采样展开讨论。
输出电流采样一般来说会有高边采样和低边采样两种不同的配置方式。高边采样和低边采样是从电流采样电路相对于负载的位置而言的。高边电流采样的采样电阻位于DC/DC变换器输出端和负载之间。由于考虑到DC输出电压的波动，电流采样芯片输出端子所承受的共模压降可能会高达30…
日前，TI 宣布推出整合创新 Vision AccelerationPac 的 TDA2x 汽车片上系统 (SoC) 产品系列，帮助客户创建高级驾驶员辅助系统 (ADAS)，其不仅有助于减少路上碰撞事故发生，而且还可实现自动驾驶体验。TI 高集成 TDA2x 系列与业界其它任何处理器都不一样，其在低功耗封装中将高性能、视觉分析、视频、图形以及通用处理内核进行完美结合，可实现包括前置摄像机、环绕视图以及传感器融合在内的丰富 ADAS 应用。此外，TI 独特的 Vision AccelerationPac 还可补充业界领先的 TMS320C66x 数字信号处理器 (DSP) 系列内核，让更多 ADAS 算法同步运行。
满足重新定义驾驶体验的技术要求
有了 TDA2x 系列，TI 客户将能够在统一架构上实现业界最丰富的 ADAS 应用，全面获得嵌入式汽车视觉，从而可在多个系统间共享算法投资。该 TDA2x 可实现各种前置摄像机应用的同步运行…
作者：Peihai Liu
为了使驾驶安全避免事故，高级驾驶员辅助系统 (ADAS)正成为现代汽车的标准配置。摄像头是高级驾驶员辅助系统 (ADAS)的重要组成部分，可提供驾驶员以前无法查看的盲点视图、交通标志识别、行人检测以及车辆停车辅助（图 1）。
图1. ADAS需要处理复杂道路信息
那么，车载摄像头POC方案为什么需要buck-boost转换器：
燃油汽车可以通过在汽车怠速时关闭电机来节省油耗。汽车电池的电压通常为 12V，但在充满电的电池上可高达 16V。采用启停技术的车辆在发动机启动时电池电压会出现较大的电压骤降，因此电源下限可能远低于典型的 12V，通常为 6V 甚至更低。
冷启动产生的情况更为恶劣。在寒冷的天气里，发动机启动时的汽车电池电压可能低至 5V 或更低。
随着摄像头出现在车身不同位置…
在混合动力汽车/电动汽车(HEV/EV)中，发动机并不会被用来运行加热和冷却系统，这与内燃机(ICE)汽车情况不同。我们使用两个关键系统来替代这一功能：使用BLDC电机驱动空调压缩机，使用正温度系数 (PTC) 加热器来加热冷却剂。
PTC加热器依靠高压电池来运行，需要几千瓦的功率。图1显示了由低侧MOSFET/IGBT电源开关驱动的典型PTC加热器方框图。
图1：汽车内部加热器模块的方框图
过去，使用双极结型晶体管(BJT)图腾柱驱动低侧配置中的电源开关。但是，由于栅极驱动器IC的诸多优势及其附加特性，它日益取代了这些分立式解决方案。图2显示了典型BJT图腾柱配置与典型栅极驱动器IC。
图 2：BJT图腾柱（左）与栅极驱动器芯片UCC27517A-Q1（右）
分立式电路的一个显著缺点是它不提供保护，而栅极驱动器IC集成了对于确保可预测和稳定的栅极驱动非常重要的功能…
我最近将私家车改造为一辆电动车 (EV)，而作为一名工程师，我无论如何要搞定它。
图1显示的是我收到的电池；我只知道这些电池是从一辆改造后的保时捷944 EV上卸下来的，充/放电大约200次。电池卖家对于改造后的性能不太满意。他把改造不成功的原因主要归咎于没选好车辆的形状。由于没有足够的预算来进行全面改造，车辆的平衡性、操控性很差，并有安全隐患。因此，他打算从头来过，设计一款全新车辆。而他原来的电池也就不太适合他的新项目了，但是对于我来说足够用了，并且价钱只有新电池的三分之一。仅仅作为一名低用量用户，我没有接触过最佳的锂离子电池技术，如果选择了二手电池，那么我也不知道它们是否曾经用在同一电池组或环境中。我只能有多少钱就办多少事了。我不知道组成电池组的数个串联在一起电池是否是同时生产的！但是我能找到节省大笔开销的二手电池—机不可失，失不再来。
随着汽车制造商使用更多的摄像机和传感器来实现汽车安全要求，同轴供电(PoC)为寻求降低车身重量的汽车设计师们提供了一个紧凑型解决方案。然而，世上没有十全十美的东西，该方案在通过同一电缆输送电力和前后通道信号时可能会出现问题。另外，系统供电所用的汽车电池在冷启动运行时会产生低至3V的宽电压偏移，并在钳位负载突降或其他瞬态条件下达到42V。为了确保诸如高级驾驶辅助系统(ADAS)等重要系统在任何汽车状况下都可以正常运行，一款设计良好的供电系统是必不可少的。
图1所示为配备流行的平板显示器(FPD)链路III数字视频接口的ADAS系统范例。解串器通过同轴电缆发送电力与控制信号，而串行器也通过该电缆发回视频信号。系统有四个显著的电源模块：解串器电源、解串器侧发出的摄像机电源、串行器电源和摄像机影像传感器电源。
图1：百万像素摄像机系统方块图
百万像素摄像机系统的最大挑战就是同轴电缆潜在的压降。为了确保压降不会带来信号完整性问题…
大众汽车无疑是最大的汽车制造商之一，其在设计信息娱乐系统时面临着独特的挑战。从低成本的座椅到诸如布加迪和兰博基尼的高级车，没有一个单一系统可适用所有汽车。或者会有这样的系统出现吗？
TI与大众汽车公司及其供应商Delphi和TechniSat在MIB II信息娱乐平台上展开合作，通过TI的“Jacinto”处理器、电源管理和FPD-Link III串行器和解串器帮助大众将信息娱乐功能的规模提升到了一个更宽广的范围。
因此，我们一起创造了一个平台，可实现跨越入门级（紧凑型斯柯达法比亚）到中档（大众高尔夫或大众捷达）再到优质（紧凑型奥迪A3）的系统。
您会瞄准高端汽车吗？您会改变预算以增加成本获得一个高级平台吗？
或者您更愿意寻求低端汽车，却又纠结高端汽车中高端应用所需的性能和带宽？
当然您不会采取这些方案。所以最优方案是选择中档车，对吗？坐在中档车中，却又举棋不定。声音不稳定吗？承担一些价格溢价，但却仍然不能实现全面性能可能也并非是上策之选…
在过去十年中，雷达传感器已逐渐发展成一种成熟的传感方式，适用于汽车和工业应用。由于雷达技术有助于实现需要具备远距离、环境弹性和更高传感分辨率的设计，因而非常适合应用在高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中，例如碰撞检测和液位检测。
随着推出基于互补金属氧化物半导体 (CMOS) 的片上系统 (SoC) 雷达传感器，适用于泊车辅助、脚踢开启 (KTO) 感应、门障碍物检测、机器人和电动自行车等应用的雷达技术变得更易于开发和部署。
为了满足成本和功率受限型汽车和工业应用的需求，当前的 77GHz 雷达 SoC 传感器需要采用全新设计架构。德州仪器 AWRL1432 和 IWRL1432 SoC 等器件具有电源管理功能，可快速切换不同的电源状态，并在需要时能够有效运行雷达前端、数字处理内核或存储器等内部元件。该器件还可将平均功耗从高于 1W 的典型…
近年来，随着标识投影仪的加入，车辆周围的地面投影取得了长足的进步。汽车制造商已经利用标识投影帮助车主实现汽车定制化，同时也通过照亮车门周围的地面来提供其他功能。但是，这些系统目前只能显示单一图案，不支持除基本样式之外的任何功能。随着汽车发展得越来越高级，OEMS正在寻找其他方法让汽车与驾驶员和乘客进行交互，同时仍提供定制和样式等特点，如图 1 所示。
图1：动态地面投影用于与驾驶员和乘客进行交互
随着DLP3021-Q1数字微镜器件(DMD)的推出，TI进一步推动了标识投影的发展，该器件能通过拇指大小的模块完全投影红绿蓝(RGB)格式的视频。内部FLASH可以将本地存储的图像和视频内容直接发送到DMD，简化了车辆集成DMD模块的要求，并且无需附加图形处理单元(GPU)。但没有GPU，如何在器件上显示视频或连续图像呢？本文将讨论如何使用TI的动态地面投影工具来显示存储在闪存中的图像和视频…
随着全球向纯电动汽车的未来迈进，汽车行业的变革越来越快。汽车制造商大胆断言，2030 年的汽车将会与现在汽车展厅中的汽车迥然不同。汽车制造商淘汰内燃机只是个时间问题。汽车会持续发生改变。那么，它会是什么样的？
汽车采购清单中的必备功能
和你们当中的许多人一样，我也想购买电动汽车。如今，我们有机会查看多种多样的网络评论和报告，可以不断进行研究来寻找最适合自己的汽车。这个清单很长，我希望自己的新车除了具有先进的技术，还要经济实惠、安全可靠并且驾乘舒适。以下是我需要的一些功能：
充电更快并且续航里程更长
高性能和安全的道路驾驭能力
实时车辆诊断功能可根据需要和喜好配置并能够在视野中安全地呈现诊断结果
无缝连接到我的所有设备上的内容
出色的音频和视频性能，可让人尽享听觉盛宴并获得愉悦的用户体验
个性化车载体验，包括座椅功能、照明选项和空调，能够在灵活的创新型控制中心通过指尖轻松掌控
高级安全功能（如盲点监测和前端雷达…
发动机爆震传感器的用途是通过监控发动机振动来提高发动机效率和性能。 发动机控制单元 (ECU) 使用该数据调整燃油空气比，以减少“发动机发出碰撞声”并更正发动机正时。 TI 的 TPIC8101 可用作此类发动机爆震传感器的信号调节器。 新型解决方案有时会将该功能集成到发动机 ECU 的一个 MCU 中，不过，这意味着可能更多地以远程方式完成该处理过程（由于微控制器较低的温度等级），这可能会导致信号劣化。 可通过查看来自爆震传感器的信号的提取情况（与系统的噪声相比）来验证 TPIC8101 的性能。
简要的工作原理：
TPIC8101 执行爆震传感元件的信号调节，这些元件是谐振压电式传感器元件。 在通过输入放大器之后，噪声会从信号中过滤掉（将一个带通滤波器集中在传感元件的中心频率上）。 随后对信号进行整流和集成。 然后可以使用数字方式或通过模拟信号传输该输出…
当我们在电脑上玩赛车游戏时，玩家视角通常是在汽车上方或尾部，由此我们便能够看到汽车的周边环境。这样的视角能够帮助我们实时了解交通情况，从而更好的驾驶汽车。遗憾的是，我们在现实生活中驾驶汽车时并没有这样的视角。不过，随着汽车环视系统（又称为“鸟瞰视图”或“环景”）的推出，这种情况如今正在逐步改变。环视是一种高级驾驶辅助系统 (ADAS) 技术，能够实时地向驾驶者展示汽车及周边的鸟瞰360°全景摄像机视图，以保障在泊车或其他低速行驶情况下的驾驶安全。在现实生活中，汽车的顶部并没有安装摄像头。驾驶员所看到的鸟瞰视图实际上是由4至6部安装在车身周围的鱼眼摄像机合成的虚拟视图，如下图所示。
随着环视系统被越来越多的应用在汽车上，我们从中看到了几个关键趋势。第一，视觉质量正逐步提高。早期的环视系统采用的是低分辨率摄像机，并且从未尝试应用无缝拼接。不同摄像机所拍摄的画面在整合时都会在边界用黑条替代…
我曾经一直在想，在车辆驶入隧道时，导航系统中的地图是如何保持对车辆的跟踪的呢？角速度传感器在汽车导航系统中大量使用，用来感测行进方向上的角速度变化，并且在GPS信号丢失的地方进行航位推测。这些传感器通过SPI接口来传输数据。由于主机处理器所取得的技术进步正在向着更小、功耗更低、更快、更小的几何处理技术发展，而外设器件的I/O电压也许仍然保持在较高的电压上，而恰恰是这一点使得TI的TXB0104-Q1有了用武之地。它是一款支持自动方向感测的4位双向电压电平转换器。这款自动方向感测转换器消除了对于方向控制信号和相关软件的需要。
如果你有一个应用，比如说SPI，这个应用有去往不同方向的混合位，那么TXB产品可以很轻松地处理这些混合位。TXB无需方向控制信号，从而使软件驱动程序的开发更加简单。此外，它的集成高静电放电 (ESD) 保护功能免除了对于外部ESD保护的需要，并且数据速率高达100Mbps。TXB采用小型晶圆级芯片尺寸 …
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
