作为模拟与嵌入式处理领域的领导厂商,德州仪器(TI)日前亮相2025慕尼黑上海电子展,展示了一系列面向汽车、机器人与工业自动化、能源基础设施和边缘AI领域的创新成果。
“从智能机器人、自动驾驶车辆到高效能源系统,TI始终以客户需求为导向,通过芯片与软件的深度融合,帮助客户在复杂市场中快速实现创新。”德州仪器中国区技术支持总监赵向源表示。
德州仪器中国区技术支持总监赵向源
多款创新产品及技术推动工程师创新
打造更智能、更安全的汽车
当前,汽车电气化、智能化和网联化的进程大幅加速,为了实现更安全、更智能、更可持续的汽车系统,TI通过旗下超过7,000种车规级产品全方位覆盖汽车电子各个领域,包括:高级驾驶辅助系统、软件定义车辆、车身电子装置与照明、信息娱乐系统与仪表组、混合动力、电动和动力总成系统。
- LMH13000激光雷达驱动器
激光雷达是未来安全自动驾驶汽车的关键技术,TI推出的LMH13000集成式激光雷达驱动器支持5A输出峰值电流,具备800ps的高速上升/下降时间,显著提升实时决策能力。相比传统分离式方案,LMH13000将探测距离延长30%,实现更远的物体检测与更高的精度。其高集成度设计无需大量外围电容,系统尺寸缩小4倍,简化了Tier1与Tier2客户的设计流程。
随着激光雷达技术达到更高的输出电流,脉冲持续时间随温度出现巨大变化,使得满足人眼安全标准面临严峻挑战。LMH13000激光驱动器在-40℃至125℃的环境温度范围内变化率仅为2%,相比之下,分立式解决方案的变化可高达30%。
- 基于BAW技术的时钟产品
ADAS和车载信息娱乐系统中的电子器件必须在面对温度波动、振动和电磁干扰时仍能可靠工作。本次展会,TI推出了三款车规级产品:CDC6C-Q1(低功耗振荡器)、LMK3H0102-Q1(PCIe Gen 6兼容时钟发生器)及LMK3C0105-Q1(输出时钟发生器)。这些产品提供业内领先的超低抖动性能,兼容PCIe Gen 6标准,确保高速数据传输的稳定性。
相比传统时钟方案,体声波(BAW)技术将可靠性提升100倍,能够在温度波动、振动及电磁干扰等恶劣条件下稳定运行。此外,其快速启动特性支持安全感知功能,缩短系统响应时间。BAW时钟无需复杂外围器件,简化了ADAS与车载信息娱乐系统的设计,同时降低成本。TI自有的工艺技术进一步保障了供应链的可靠性,使客户能够快速量产高性能汽车电子系统。
- AWR2944P毫米波雷达
毫米波雷达是自动驾驶感知系统的核心,TI全新推出的AWR2944P在上一代AWR2944基础上实现全面升级。该芯片信噪比显著提升,计算能力提高30%,并新增内存与AI硬件加速器,适合前雷达与角雷达应用。AWR2944P支持千兆级处理性能,兼容传统架构与新兴的以太网架构,适应软件定义车辆的趋势。其高信噪比与硬件优化有效延长探测距离并提升角度精度,弥补点云数据在远距离下的性能损耗。
AWR2944P还支持4D成像雷达开发,为L2+/L3 ADAS提供更高分辨率的感知能力。通过集成AI加速器,芯片能够在本地运行复杂算法,减少对云端的依赖,提升实时性与数据隐私保护。AWR2944P的推出标志着TI在自动驾驶雷达领域的持续领先,助力整车系统迈向更智能、更安全的方向。
- 更多产品矩阵
采用了德州仪器AM62A SoC的恒润汽车电子内后视镜,是一款单一终端产品,其中同时融合了流媒体显示、驾驶员监控和乘员监测等多项功能,能够有效减少道路上的事故数量。
48V区域架构方框图,展示了云连接到车内网络以进行功能控制和数据聚合的能力,具有多项优势,包括降低成本和复杂性、缩小电路板尺寸、使用可重置的电子保险丝以减少线规和长度。
基于Arm®、德州仪器新一代C7x数字信号处理器(DSP)的音频DSP系统,能够提供卓越的音频体验,采用1L调制技术,可以在每个通道只使用一半数量的电感器条件下实现D类性能。
重塑能源基础设施
能源基础设施的现代化是全球可持续发展的关键,TI通过先进的模拟和嵌入式技术及参考设计资源,助力实现更智能、更安全、更可靠的太阳能系统、储能系统及电动汽车充电基础设施。
- 10kW GaN光伏逆变器
10kW单相串式光伏逆变器参考设计,深度融合氮化镓(GaN)技术与高开关频率特性,显著提升系统功率密度。其直流/直流升压转换器功率可达10kW,并由单个实时微控制器(MCU)驱动,配套软件示例,成功构建具备双向功率转换能力的GaN基单相串式逆变器。
TIDA-010938单相串式光伏逆变器采用可扩展架构,支持模块化并联,轻松实现百千瓦级功率输出,完美适配微电网与分布式能源等多元应用场景。此外,TIDA-010955模拟前端参考设计创新集成机器学习电弧检测功能,能够精准、智能识别电弧故障,为光伏系统筑牢安全防线。
- 1500V储能电池管理
TIDA-HVBMS-ESS-PLTFRM参考设计专为1500V高压锂离子与磷酸铁锂电池组量身打造。该设计集成了行业领先精度的电压与温度监测功能,可实时精准诊断电池状态,有效延长电池使用寿命。其内置的保护与诊断机制,能全方位抵御过压、过温等潜在风险,大幅提升电网储能系统的安全性。
TIDA-HVBMS在高容量电池组应用场景中表现出色,通过优化储能系统的成本与性能,实现资源的高效利用。当与TI高压电源转换技术相结合,可为电网现代化进程提供坚实可靠的技术支撑,有力推动能源系统朝着更高效、更可持续的方向迈进。
- 无线BMS与EV充电
TI的无线电池管理系统(BMS)凭借创新调频技术增强通信可靠性,解决电磁干扰与传输安全难题,经量产验证且获双重认证,能减轻EV与储能系统线缆重量并简化设计流程;同时,其TIDA-010054双向双有源桥(DAB)参考设计针对3级EV充电站,采用软开关拓扑实现高效电力转换,减少器件数量并优化充电设施性能与便利性,保障电力快速安全传输。这两项技术相辅相成,共同提升EV充电与储能系统灵活性,为电气化交通与智能电网深度融合提供关键技术支持,推动能源应用迈向高效化、智能化。
- 电弧检测模拟前端参考设计
在太阳能应用中用于机器学习电弧检测的模拟前端参考设计,集成了具有AI算法的C2000TM MCU,以及用于收集电弧数据、训练嵌入式AI模型和验证系统的不同软件工具,实现智能电弧故障检测,能准确、实时地识别电弧并切断电源。客户华盛昌将展示其基于德州仪器边缘AI技术的电弧故障检测方案,使用C2000TM MCU TMS320F28P550SJ提高电弧识别检出率,降低太阳能系统火灾与触电风险。
赋能机器人和工业自动化
机器人技术正迎来革命性发展。从传统工业机器人、协作机器人到新一代人形机器人,TI正通过先进的感知技术(包括视觉和雷达感知)与多技术融合方案,结合高精度采样和驱动技术,为各类机器人系统提供完整的解决方案。
- GaN集成式电机驱动器
机器人包含数十个关节(如手臂、腿部等),每个关节需要20-50个驱动单元,氮化镓技术的应用能够实现更高开关频率、更少外围器件、更紧凑的电机-关节集成方案。本次展会,TI展示了基于GaN的48V电机驱动器与4kW三相逆变器(TIDA-010938)。这些产品通过高开关频率显著提升能效,减少外围器件,实现紧凑的电机-关节集成。
针对人形机器人关节功率的多样化需求(从手部<10W到腿部数千瓦),TI开发了4000W小型化驱动方案,满足大功率应用的同时保持系统紧凑。GaN驱动器还集成了功能安全特性,简化了工程师的外围设计。相比传统方案,TI的GaN技术将电机系统尺寸缩小,并提升了能效,使人形机器人与工业协作机器人能够实现更灵活、更高效的运动控制。
- 多轴电机控制与SPE通信
在工业自动化领域,TI基于Arm多核处理器的多轴电机控制芯片支持4至6轴同步控制,集成SSM模块实现Ethernet与EtherCAT等多协议千兆通信,通过并行处理应用层与网络层数据达成1微秒超低延迟,性能远超传统通信协议。
其单芯片设计无需额外协议转换器,简化系统架构的同时符合欧洲功能安全与信息安全标准,并且利用单线以太网(SPE)技术降低线缆重量与EMI,优化机器人与工厂通信架构,适用于协作机器人机械臂与传统工业机器人,有力推动工业4.0向更高效率、更低延迟方向发展。
- 毫米波雷达与多传感器融合
人形机器人因其多关节自由度高、移动性强,对感知系统的稳定性与精度要求极高。结合视觉与激光雷达,TI的多传感器融合方案通过TDA4处理器实现多模态数据处理,确保复杂场景下的稳定感知;毫米波雷达的高抗干扰能力与低功耗特性,使其成为人形机器人导航与工业机器人协作的理想选择。此外,TI的传感器融合技术支持边缘AI计算,允许本地处理传感器数据,提升实时性与数据安全性,助力机器人实现更智能的环境交互。
边缘AI:重构边缘人工智能生态
适用于医疗贴片和生命体征监测的可穿戴生命体征监测参考设计,能够实现低功耗、高分辨率、高度集成的对心电信号(ECG)、心率、呼吸、起搏脉冲和温度等生命体征的持续监控。测量的ECG数据由MSPM0 MCU通过边缘AI硬件加速器进行处理以实现实时心律失常分类,并可将ECG和分类数据传输到智能手机或医疗监测系统等远程终端。
