高邊開關P2P替代Infineon、ST，12/24/48V國產全系量產

一、引言

隨著汽車行業向智能化、電動化和網聯化加速發展,傳統12V電氣系統因輸出功率有限,難以滿足商用車、工業設備、機器人及飛機等多樣化應用場景對功率的日益增長需求。當下,行業已逐步邁向24V乃至48V系統,以適配不斷演進的技術要求與實際應用需求。在此背景下,穩先微電子有限公司重磅推出WST6系列和WST5系列智能高邊開關芯片,專為24/48V電控平臺設計,為客戶提供高性能、高可靠性的解決方案。

二、產品系列介紹

1. 產品概述

穩先微24V系列產品是專為24V電控平臺開發的智能高邊開關芯片,采用單芯片設計,集成了驅動、MOSFET、電流檢測、熱保護、電壓保護、EMC及多種診斷功能。該系列產品覆蓋單通道、雙通道、四通道,導通阻抗范圍為10mΩ~140mΩ,提供DFN9×6-14L、SOP14L、SOP20L封裝兼容BTT/BTS全系列,可實現無縫替換。

2. 產品規格

· 單芯片設計:對比其他國產合封類產品,可靠性更高,性能更好。

· 通道配置:單通道、雙通道、四通道,滿足不同應用場景的需求。

· 導通阻抗:10mΩ~140mΩ,提供多種選擇,優化系統能效。

· 封裝類型:DFN9×6-14L、SOP14L、SOP20L,兼容性強,便于集成。

· 研發背景:針對傳統12V系統的局限性,WST6系列通過技術創新,滿足現代汽車電氣系統對高功率密度、高可靠性和智能化控制的需求。

表 | 穩先微高邊開關產品選型

三、技術特點與優勢

1. 2%高精度電流檢測

24V系列采用全球先進的專利技術,電流檢測精度達到2%以內,無需校準即可滿足OEM需求,這一技術提高了系統的精度和可靠性。在實際應用中,高精度電流檢測能夠實時監控負載狀態,優化系統控制策略,提升整體性能。

2. 高雪崩消磁耐量

24V系列的雪崩消磁耐量高于競品約20%,特別適合電動汽車、工業電機驅動、可再生能源發電、儲能系統和高頻開關電源等高可靠性和高魯棒性應用場景。在面對瞬態過壓、過流沖擊以及高動態負載時,24V系列能夠有效保護電路,避免因異常情況導致的損壞,確保系統穩定運行。

3. 低功耗待機模式

24V系列創新性地推出了低功耗待機模式,專為駐車場景設計。在該模式下,車輛的駐車功耗僅為競品的約四十分之一。這一功能顯著降低了車輛在長時間停放時的能耗,有效延長了電池的續航能力。

這種低功耗待機模式特別貼合年輕人的用車習慣。例如,在長時間外出、出差或旅游等場景中,車輛停放時間可能超過一周。此時,低功耗待機模式能夠確保車輛在再次啟動時仍保有充足電量,無需擔心電量耗盡,為用戶帶來更便捷、無憂的使用體驗。

4. 短路保護與可靠性

針對泵閥等應用,24V系列提供:短路Latch、短路Restart和短路限流可調功能,短路可靠性高于競品約20%。這一設計不僅提高了系統的安全性,還降低了因短路故障導致的停機時間,提升了系統的整體可靠性。

5. 高溫Ron特性衰減

24V系列的高溫Ron特性衰減性能強于競品約50%,在極端高溫場景下Ron更低,帶載能力更強。這一特性使得24V系列能夠在高溫環境下保持穩定的電氣性能,延長芯片的使用壽命,特別適用于汽車、工業和航空航天等對高溫性能要求極高的應用場景。

6. 其他技術亮點

l 支持EMC:優化電磁兼容性,減少電磁干擾,提升系統穩定性。

l 熱保護與電壓保護:內置多重保護機制,確保芯片在異常情況下免受損壞。

三、產品應用場景

1. 汽車行業

24V系列產品廣泛應用于商用車與工程機械:重卡、中卡、輕卡、客運車、特種車輛、起重機械、礦業機械、挖掘機械、道路機械、鏟運機械、混凝土機械、物料搬運、樁工機械、高空作業機械、環衛機械、應急救援裝備、農業機械等,覆蓋汽車內飾燈、頭尾燈、座椅和方向盤加熱、門鎖、電機、配電系統、底盤控制、比例閥、電磁閥控制等多種場景。其高精度電流檢測和短路保護功能能夠有效提升汽車電氣系統的可靠性和安全性,同時支持自動駕駛功能和高級駕駛輔助系統(ADAS),為未來汽車的智能化發展提供有力支持。

2. 智能具身機器人

在智能具身機器人領域,24V系列芯片可用于機器人電池安全管理系統和配電系統。作為智能配電系統的核心組件,高邊驅動能夠將電源高效分配到各個關鍵部件(如電機、傳感器、控制器等),并根據機器人的工作狀態動態調整輸出功率,從而實現能源的高效利用。此外,24V系列的高邊驅動具備短路保護功能。在機器人工作過程中,若出現線路短路等故障,高邊驅動能夠迅速檢測到異常電流并立即切斷電源,防止故障擴大,有效保護機器人的電路系統和硬件設備,確保機器人在復雜環境下的穩定運行和安全作業。

3. 低空飛行器

24V系列適用于無人機、電動垂直起降飛行器(eVTOL)等低空飛行器。其輕量化設計和高溫性能優勢能夠有效提升飛行器的能效和可靠性,支持長時間、高負載的飛行任務。

4. 工業電機驅動

在工業電機驅動領域,24V系列的高雪崩耐量和高動態負載性能使其能夠應對復雜的工業環境,優化電機控制效率,降低能耗,提升系統整體性能。

5. 可再生能源發電

24V系列可用于光伏逆變器和儲能系統,其高雪崩耐量和高溫性能優勢能夠有效應對極端工況,確保系統的穩定運行,提升可再生能源的利用效率。

五、24V電控平臺的優勢

1. 高效節能

24V電控平臺相比傳統的12V系統,能夠提供更高的功率密度,同時減少電流損耗。在高功率需求下,24V系統所需的電流更小,從而降低了線束直徑和重量,減少了能量損耗,顯著提升了系統的能效。

2. 兼容性強

24V電控平臺支持多種電氣設備,并兼容多種擴展模塊。這種高度的兼容性簡化了系統設計,降低了開發成本,同時提升了系統的靈活性和可擴展性。

3. 功能安全

24V電控平臺滿足汽車功能安全標準(如ASIL-D),確保系統的可靠性和安全性。通過內置的多重保護機制和診斷功能,24V系列能夠實時監控系統狀態,及時發現并處理潛在故障,保障車輛和設備的安全運行。

4. 智能化控制

24V電控平臺支持AUTOSAR架構,便于軟件升級和功能擴展。24V系列的智能化設計使其能夠與現代汽車的電子控制系統無縫對接,支持自動駕駛功能和高級駕駛輔助系統(ADAS),為未來汽車的智能化發展提供強大的技術支持。

5. 提升車輛性能

通過優化電氣系統,24V電控平臺能夠減少能量損耗,提升整車性能。24V系列的高精度電流檢測和低功耗待機模式進一步優化了系統的能效,提升了車輛的續航能力和動態響應性能。

六、市場前景

1. 市場需求分析

隨著汽車行業向智能化、電動化和網聯化加速發展,24V電控平臺的市場需求呈快速增長趨勢。預計未來幾年,全球24V電控平臺市場規模將快速增長,主要應用領域包括汽車、工業、機器人和低空飛行器等。

2. 競爭優勢

穩先微24V系列產品憑借其專利技術、優秀的性能和成本效益,在24V電控平臺市場中具有顯著的競爭優勢。其高精度電流檢測、高雪崩耐量、低功耗待機模式和高溫性能衰減等特性能夠滿足客戶高性能、高可靠性的需求。

3. 合作機會

穩先微誠邀客戶伙伴共同探索合作機會。通過技術合作、市場推廣和聯合開發,推動24V和48V電控平臺的發展,實現互利共贏。我們提供定制化的解決方案,滿足不同客戶的需求,并通過持續的技術創新和產品升級,為客戶創造更大的價值。

4. 未來發展規劃

穩先微將繼續深耕24V和48V電控平臺領域,加大研發投入,持續推出更高性能、更智能化的產品。我們致力于成為全球領先的汽車電控解決方案提供商,推動汽車行業向智能化、電動化和可持續發展的方向邁進。

本文數據來源:內部測試數據