ST緊湊靈活的功率開關提高汽車安全性能
2025-09-12
作者：意法半導體專家Giulia Nicotra, Giusy Gambino, Francesco Macina及Salvatore Abbisso
來源：意法半導體
隨著汽車電子設備日益復雜，車企對體積緊湊、高能效、可靠的解決方案的需求不斷增長，多輸出功率開關在集成度、成本效益、故障診斷和能效方面優勢愈發明顯?，F代汽車工業越來越依賴眾多的低功率電子模塊，例如，傳感器、LED和繼電器。這些組件雖然單個功耗較低，但考慮總體功耗，仍需要高效、可靠且安全的電源管理解決方案。專為低功率負載設計的多輸出功率開關是解決這些難題的關鍵元器件，它在優化安全性和物料清單成本（BOM）方面具有顯著優勢。L9026已被證實是非常有效的低功率負載控制器件，其可配置性、穩健性和安全性非常出色，適合汽車等應用領域。
汽車系統的變化堪稱翻天覆地，集成了大量的低電流設備，例如，LED轉向燈、傳感器、繼電器和小型執行器。過去，這些低功率負載是由分立功率開關或繼電器驅動控制，導致布線復雜度增加，成本上升，可靠性降低。多輸出功率開關，通過將多個通道集成于專為低功率負載應用設計的單個器件中，能夠有效地解決這些挑戰。多輸出開關的典型用途有車身控制模塊（BCM）、儀表盤、信息娛樂系統、高級駕駛輔助系統（ADAS）、傳感器控制器、網關模塊。為了優化功耗，這些應用對待機和休眠模式的功耗提出了嚴格的要求。
如何正確選擇功率開關
緊湊型功率開關可以優化車輛內部空間利用率，使制造商能夠在不增加體積或重量的情況下增加更多的功能。隨著車輛設計與功能日益復雜多樣，其重要性愈發凸顯。
可靠性在汽車應用中依然至關重要。車輛關鍵功能的連續不間斷運行，在維護車輛行駛安全、防止可能危及乘員安全或車輛運行的系統故障發生方面，發揮至關重要的作用。隨著電動汽車和混合動力汽車的日益普及，能效變得比以往任何時候都更加重要。高能效的功率開關可以最大限度地減少能量損耗，從而延長車輛續航里程，并降低總功耗，這對于滿足嚴格的環境法規和消費者期望至關重要。
最后，在當今快速發展的汽車領域，設計靈活性同樣是關鍵因素。
L9026可配置多通道開關
為了應對這些挑戰，L9026多通道開關是一個靈活性和穩健性俱佳的開關式負載驅動解決方案，可以無縫集成到現代汽車系統中。它支持八個驅動通道，其中兩個是固定的高邊驅動，其余六個通道可配置為高邊或低邊驅動（見圖1），適合驅動LED照明、執行器、繼電器和其他關鍵電源管理任務。
L9026提供全方位的電氣安全保護功能，即使在多變的易發生故障的環境中也能確保設備可靠運行。L9026具有過流、過熱、開路和短路保護功能，在各種故障情況下保護器件和車輛的電氣系統安全。
L9026的最低工作電壓為3V，在發動機啟動、電池極性反接等極端情況下表現出極強的穩健性。此外，在出現SPI故障、小故障或低電量等特定故障時，跛行回家功能支持使用預選的兩個驅動器維持汽車的基本功能正常運行。憑借其高級保護與診斷功能，L9026能夠有效支持系統達到ISO 26262 ASIL-B安全等級。通過SPI接口可以啟用實時診斷功能，連續監測每個通道。此功能支持預測性維護策略，能夠及早發現潛在問題，并在車輛的整個生命周期內優化性能。
L9026采用HTSSOP24封裝和VFQFPN32小封裝，緊湊的尺寸使其更具競爭優勢，非常適合空間受限的汽車應用場景。新增的安全引腳增強了控制功能，提高了系統管理的靈活性，在關鍵應用中效果更好。
HTSSOP24（散熱薄型小體積24引腳封裝）：
該封裝可以提供很高的板級可靠性（BLR），耐受-40°C至+125°C的熱循環，在振動、機械碰撞、溫度波動等惡劣的汽車環境下，能保持焊點的完整性。HTSSOP24封裝尤其適用于耐用性和使用壽命重要的惡劣工作環境。
VFQFPN32（極薄細間距四方扁平無引線32引腳封裝）：
封裝小、薄，非常適合空間受限的應用場景。
這兩款封裝幫助系統設計人員平衡電路板空間、散熱要求和可靠性，從而增強整體系統的穩健性和靈活性。
結論
L9026集先進的安全功能、緊湊的設計和強大的性能于一身，是對可配置性、容錯性和可靠性要求很高的汽車應用的理想之選。即使在最嚴苛的條件下，L9026也能確保汽車系統連續、安全地運行。
L9026可配置多通道開關提供兩種封裝的選項和全面的安全機制，讓系統設計人員能夠靈活、可靠地構建更安全、更穩健、更高效的汽車電子系統，這使L9026成為不斷推進汽車向更智能、更安全、更可持續方向持續演進的基礎器件。
參考文獻
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