直流馬達(dá)的車(chē)身電子應(yīng)用

市場(chǎng)趨勢(shì)

預(yù)估車(chē)用直流馬達(dá)系統(tǒng)的需求將穩(wěn)定成長(zhǎng)，未來(lái)5年的年成長(zhǎng)率約在3.1%左右。車(chē)身周邊的需求主要來(lái)于自車(chē)門(mén)鎖、電動(dòng)后照鏡、座椅調(diào)整、清潔劑幫浦、雨刷、車(chē)窗開(kāi)關(guān)、天窗和電動(dòng)滑門(mén)等傳統(tǒng)應(yīng)用。但還有許多新崛起且十分吸引消費(fèi)者的應(yīng)用逐漸面市，部分實(shí)例包括抬頭顯示器(HUD)、隱藏式車(chē)門(mén)把手、電動(dòng)尾門(mén)、電動(dòng)車(chē)換檔切換器和電動(dòng)車(chē)充電器鎖。

考慮以上狀況，估計(jì)2020年全球各地與車(chē)身相關(guān)的車(chē)用直流馬達(dá)需求將達(dá)到20億個(gè)。

下圖為各種應(yīng)用所占比例，所有應(yīng)用耗電都在30W到200W之間。

在車(chē)身應(yīng)用上驅(qū)動(dòng)直流馬達(dá)使用繼電器和內(nèi)建芯片的比較

過(guò)去汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一直將繼電器視為一種簡(jiǎn)單又便宜的解決方案，用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流馬達(dá)。但這種想法正逐漸改變，現(xiàn)在汽車(chē)制造商認(rèn)為SSD才是更適合新應(yīng)用設(shè)計(jì)的選擇。SSD因?yàn)榫哂懈叨瓤煽康馁|(zhì)量且診斷功能更為強(qiáng)化，很容易就能建置各種創(chuàng)新功能，像是驅(qū)動(dòng)各種可變負(fù)載配置文件（例如電動(dòng)尾門(mén)）或控制動(dòng)作的順暢度（例如車(chē)窗開(kāi)關(guān)或座位調(diào)整）、消除繼電器開(kāi)關(guān)噪音以及增加豪華感。

最重要的是，全世界的地方立法機(jī)構(gòu)已開(kāi)始針對(duì)汽車(chē)的污染物質(zhì)和二氧化碳排放設(shè)定新的限制，汽車(chē)結(jié)構(gòu)必須有所調(diào)整，尤其是動(dòng)力負(fù)載的供應(yīng)，皆必須采用效率更高的電子組件。雖然新標(biāo)準(zhǔn)的沖擊對(duì)象將以動(dòng)力總成（power-train）系統(tǒng)為主，車(chē)身控制模塊（Body Control Module，BCM）還是有一部分關(guān)聯(lián)性。

因此我們預(yù)測(cè)，2020-2025年間由SSD驅(qū)動(dòng)的直流馬達(dá)每年平均成長(zhǎng)6.7%，逐漸搶攻繼電器的市占率。

在此情況下，意法半導(dǎo)體的VIPowerTM M0-7 H-橋系列產(chǎn)品將成為在汽車(chē)應(yīng)用的馬達(dá)控制方面，同等級(jí)組件當(dāng)中最佳選擇。M0-7 H-橋系列將邏輯功能和動(dòng)力結(jié)構(gòu)整合至單一封裝，讓芯片內(nèi)建智能功能因此除了從提供簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)作用到還能防止故障，提供先進(jìn)的診斷和保護(hù)功能、減少所需零件數(shù)量、提升可靠度并節(jié)省印刷電路板（PCB）面積。

可靠度提升進(jìn)而延長(zhǎng)10倍的使用壽命

繼電器觸點(diǎn)是一種可導(dǎo)電的金屬片，相互連接好讓電流通過(guò)。機(jī)械式開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)常見(jiàn)的問(wèn)題包括會(huì)聽(tīng)見(jiàn)噪音，還有終端顧客因?yàn)楦惺艿綑C(jī)械震動(dòng)而觀感不佳（尤其是轉(zhuǎn)換頻率驅(qū)動(dòng)應(yīng)用）。除此之外，繼電器切換時(shí)會(huì)造成電弧噪音，進(jìn)而產(chǎn)生電磁干擾（EMI）。為了降低繼電器切換噪音，就需要電阻電容減震器（RC snubber）和續(xù)流二極管（flywheel Diode）等額外零件，但這些額外零件會(huì)對(duì)最后結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性帶來(lái)負(fù)面影響。切換時(shí)產(chǎn)生的機(jī)電應(yīng)力，中長(zhǎng)期的影響就是會(huì)降低接觸電阻和效能，讓繼電器無(wú)法使用或縮短壽命。繼電器效能的劣化則會(huì)降低可靠度。