无人机、充电桩、数据中心、高级辅助驾驶、智能街道照明……这一系列让人眼花缭乱的创新应用背后,离不开微控制器、电源管理、功率器件、智能传感器等基础器件的保驾护航。英飞凌电源管理及多元化市场部中国区负责人梁锦文日前在接受《电子工程专辑》采访时强调称,英飞凌在电源管理及多元化市场的核心价值将体现在三方面:在电源管理和射频领域占据技术优势;革命性创新实现“易用性”;系统知识促进实现更高效的电源管理。

无人机/充电桩:“一站式采购”提升新价值

近年来,无人机取得了长足的进展,从电子玩具演变为用于绘制海岸线图和事件地图的可编程飞行器,这为无人机制造商带来了挑战和机遇。“降低开发难度和成本、提高安全性和真伪识别、提高准确性和便捷控制、更轻重量、避开障碍物是客户的迫切需求。所以,我们的方案必须要具备强大的可靠性、高质量、高灵活性, 以及产能保障。”英飞凌电源管理及多元化市场部中国区总监伍伟明说。

英飞凌的无人机系统解决方案整合了旗下50多种器件,包括:为飞行控制器提供的XMC/iMotion开放式平台,使用标准接口与多种电机速度控制(ESC)及无线遥控(RC)结合使用;使电机运行更加平稳顺畅的矢量定位控制算法(FOC);多重传感器,例如数字压力传感器DSP3xx提供高精度的高度测量,确保指定高度平稳飞行;惯性测量仪(IMU)支持9轴和6轴模式标准陀螺仪(包括2个TLE5xxx磁性角度传感器),维持飞行平衡与稳定。此外,还提供与MCU配合可以识别电池真伪的Origa套件、全球定位系统、标准接口预留、以及包含传感器MCU编程的参考设计和单片机Dave编程平台,可减少30%以上的项目开发难度。 20160727-infineo-1 F1:英飞凌无人机方案 充电桩领域现在面临的最大挑战是客户对能效的要求越来越高。“使用英飞凌的CoolMOS器件能够很容易实现96%的高效率,比如CoolMOS C7系列适用于高性能和快速开关的场合,集成快恢复体二极管的CFD系列则适用于软开关的应用。如果追求高性价比,CoolMOS P6系列是非常不错的选择。”伍伟明表示,为了满足用户高能效的需求,英飞凌同样在充电桩领域推出了一站式解决方案。在效率方面,CoolMOS系列产品应用于Vienna PFC和LLC拓扑结构, 可以大幅提升充电桩的电源转换效率,同时降低充电系统的空间尺寸;在品质方面,经过十多年的市场长期验证,CoolMOS的可靠性是值得信赖的。

打造最全功率器件组合

GaN技术由于能够提高功率密度和能效,大幅缩小电源的尺寸和减轻电源的重量,近年来得到了相当的重视。伍伟明认为,相对于硅MOS器件,GaN材料相对成本较高,但对数据中心的应用而言,单个器件的成本并不是主要因素,关键是包括硬件、软件、运营成本等在内的所有权成本(TCO)高低。

耗电费用在数据中心的所有权成本支出中排名前五.如果服务器电源里的功率因素校正和DCDC转换器使用GaN器件,可以给系统效率带来平均0.5-1%的提升。换句话说,每台服务器每一年可节约电费约9美元。英飞凌方面称,其CoolGaN平台可提高大约3倍的功率密度和能效,即从50W/in3 提升至140W/in3,所以非常适用于服务器和电信设备中使用。

7月14日,英飞凌宣布以8.5亿美元的现金总价收购Cree公司旗下功率和射频业务wolfspeed资产,从而能够让英飞凌提供囊括碳化硅(SiC)、硅基氮化镓(GaN-on-Si)和碳化硅基氮化镓(GaN-on-SiC)在内的最广泛的化合物半导体器件。伍伟明说,从双极性结型晶体管到IGBT、到MOSFET、到SiC再到GaN,每一类型功率器件的开关频率和功率密度各不相同,都有各自的优劣势和不同的应用领域,未来将会长期并存。

当雷达智能传感器遇上消费电子

借助于汽车高级辅助驾驶系统(ADAS)的兴起,毫米波雷达正逐渐成为汽车电子、街道照明、自动门系统、交通监控等领域新的增长点。英飞凌电源管理及多元化市场部射频与传感器部门亚太区总监麦正奇认为,24GHz雷达智能传感器的优势体现在可进行方向、距离和速度检测,可识别物体和复杂的运动跟踪以及人影抑制,并可隐藏安装适应不同的应用需求。对比24GHz毫米波雷达与超声波、红外线、激光等传统传感器,其在灵活性、速度检测、精准度、分辨率、尺寸等方面均实现了完胜。

而毫米波雷达应用的下一站,将是消费电子。

在今年的Google I/O 2016上,谷歌神秘的ATAP((Advanced Technologies and Projects)部门展示了其Soli项目的最新进展——与LG合作推出智能手表,表带处内置的Soli技术将用于捕捉用户指尖的微小动作。

这是一项运用雷达手势传感器来监测空中手势动作的新型传感技术,英飞凌是其幕后英雄。“我们能够将天线和雷达接收器集成在不到一平方厘米的芯片面积上,这样的体积与功耗,传统手势感应技术是无法想象的。因此,可穿戴设备、智能手机、家庭娱乐、物联网等在内的众多市场都将因此获益。” 英飞凌电源管理及多元化市场部中国区射频与传感器业务负责人冯成铭说。

特殊设计的雷达传感器可以追踪亚毫米精准度的高速运动,然后将雷达信号进行各种处理之后,识别成一系列通用的交互手势,方便控制各种可穿戴和微型设备。目前谷歌设计的这些通用交互手势,是基于人们平时所熟悉的一些物理工具和动作,比如按钮、转盘和滑杆。 20160727-infineo-2 虽然这些动作都是虚拟的,但是因为是多个手指之间的相互动作,它可以给用户很好的触觉感应和物理反馈。也因为人类有精准的小肌肉运动技能(fine motor skills),它可以让这些虚拟工具通过我们手势运动实现很高的流畅性和精准度。谷歌相信这些有物理反馈与触感的交互方式是比平面的触摸屏或者语音识别技术更自然的控制方式,为人机界面引入了新的思维与机会。 20160727-infineo-3 目前关于手掌与手指运动识别与追踪的技术,市场上还有其它不同的解决方案,例如以微软Kinect为代表的深度感应技术、以LeapMotion为代表的红外线投影与成像、以及以uSense为代表的光学立体成像技术。冯成铭认为,相比以上几种方案,毫米波雷达的优势在于对于一些材料有很好的穿透性,不容易受客观环境如灯光、粉尘等的影响,可以更精确的识别手掌的运动和追踪,并且在外观设计更加灵活、美观。

本文为《电子工程专辑》原创,版权所有,转载请注明出处并附链接

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。