TI创新方案布局思路：安全、智能、可持续

自20世纪50年代，德州仪器(TI)转型为半导体企业以来，到现在该公司的半导体产品组合已经超过八万种，所服务的全球客户数量在十万家以上。如今，TI产品在全球汽车市场具有举足轻重的地位，在经过数十年的持续布局之后，其全球汽车业务占公司全球业务营收比重的34%，汽车级产品类别超过七千种。6Qoesmc

除了汽车电子板块之外，机器人、能源基础设施也是TI关注的重点板块。在今年的慕尼黑上海展上，TI围绕这三大板块展示了多款创新方案，德州仪器中国区技术支持总监师英针对创新技术做了介绍。《国际电子商情》注意到，这些创新方案紧扣“安全、智能、可持续”的思路布局。6Qoesmc

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更安全、智能、可持续性的汽车

汽车领域的关键技术包括：新能源汽车的电动化，安全性和更高水平的自主性。6Qoesmc

在汽车电气化方面，在经历传统燃油车到新能源汽车的转变，混合动力汽车到纯电动汽车的发展之后，汽车电子系统架构的迭代和创新，给汽车行业带来了革命性的变化。汽车的控制系统从传统的机械控制转变为电子控制，这使得汽车的操作更加精确，响应更加迅速。6Qoesmc

与此同时，汽车也变得更加智能化、网络化，它从一个单纯的交通工具，逐渐转变为移动的智能终端。现代汽车配备了各种传感器和控制器，可实时收集和处理车辆的各种信息，并通过车载显示屏将这些信息反馈给驾驶员。汽车根据其自主性的程度分为0至5级，L5级别的车辆可在所有道路全天候自动行驶，无需驾驶员的干预。6Qoesmc

这种自主性的实现，离不开先进的传感器技术、人工智能算法和高精度地图。尽管L5级别的自动驾驶汽车在技术上已经成为可能，但在实际应用中还面临许多挑战。其中，安全问题是最大的关注点，一方面要确保汽车在行驶过程中保护乘客或行人免受伤害，另一方面则能保障车辆数据的安全性，防止潜在的网络攻击。总的来说，未来汽车正朝着电气化、自主化发展，安全性是其必须要解决的问题，只有这样才能在市场中得到很好的应用。6Qoesmc

TI在汽车市场聚焦的是“如何实现汽车的安全、智能化和可持续性”，该公司在汽车领域的产品布局均围绕以上来展开。师英指出，“软件定义车辆”的概念与新一代汽车电子电气架构紧密相关，许多前瞻性客户正通过创新和协作推动软件定义车辆的实现。“当前的电子电气架构趋势是，将汽车智能系统划分为座舱、辅助/自动驾驶和车辆控制(包括动力与底盘)三大域。”6Qoesmc

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TI软件定义车辆的区域架构，汽车网关SoC DRA821U-Q16Qoesmc

而基于这三大域控制器的架构设计，为了满足实时数据交换的大量需求，需要一个中央网关实现数据交互。TI所展示的“软件定义车辆”的区域架构演示，是通过与合作伙伴的软件协同运作的成果，该演示采用了TI的汽车网关SoC DRA821U-Q1，集合了车辆数据提取、云端数据聚合和无线更新的功能。6Qoesmc

现在，许多汽车主机厂正在将分散的车身控制单元，整合到三至四个区域控制器中。这一转变不仅提升了汽车的智能化和线控能力，也增强了安全性与能效管理。该架构还为“软件定义车辆”提供了硬件基础，实现了数据的综合管理、云端聚合和整车OTA更新，为汽车行业的软件驱动转型奠定基础。6Qoesmc

·7千多种汽车级产品支持汽车电子方案全覆盖

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TI汽车方案全覆盖6Qoesmc

经过数十年的持续布局之后，汽车业务在TI的比重已经突破25%，仅汽车级产品类别就有七千多种。师英介绍说，TI在汽车的主力控制器和区域控制器中扮演着关键角色，公司在汽车电子电气架构领域的处理器、微控制器和电机控制器产品及方案，能够提供高性能计算能力，确保车辆电子系统、底盘和电池系统的安全和效率。6Qoesmc

• 在车辆高速互联领域，TI可提供从传统的CAN和LIN总线到基于以太网的车载网络，以及FPD-Link™、PCIe等高速数据编解码器，能提供实时、安全的数据传输解决方案。
• 在车载电源管理方面，TI能提供符合ISO 26262功能安全标准，且高集成度的电源管理IC解决方案。此外，智能保险丝技术可为传统的继电器和熔断式保险丝提供了更精准、更智能的电路保护。
• 在ADAS领域，TI的传感器技术包括毫米波雷达、摄像头和激光雷达，这些技术与高算力芯片相结合，可实现从感知到决策的完整链路管理。此外，TI的驾驶员监控系统和乘客监控系统可提升车辆的安全性和自主性。
• 在新能源汽车三电(电池、电机和电控)系统领域，TI的BMS解决方案提供实时电池状态监控，保障电池健康与安全。再结合车载充电器和双向直流转换器，可满足新能源汽车在续航、安全和快速充电方面的电气系统需求。

    ·TI与合作伙伴连发两款车规级新品

在7月8日的慕尼黑上海展现场，TI分别与合作伙伴德赛西威、中车电驱发布了两款车规级新品。6Qoesmc

TI与德赛西威发布的新品CRD03H角雷达，这是一款满足L2+级别自动驾驶和使用的雷达，可为智驾辅助提供全天候、大范围的稳定探测。CRD03H角雷达基于TI的AWR2944传感器芯片打造，AWR294X系列是TI推出的第二代高性能、高集成度车规级毫米波片上系统雷达传感器，其在单颗芯片上集成了76GHz-81GHz频段FMCW收发器、雷达数据处理核心和丰富的车载网络外设接口，适用于汽车领域中低功耗、自监控、超精确雷达系统的理想解决方案。6Qoesmc

TI与中车电驱发布了全新的双电机控制器电驱主控平台，该平台使用了两颗TI TMS320F280039-Q1微控制器作为主控芯片，专为乘用车双电机系统设计，功率范围覆盖40kW-180kW。TMS320F280039-Q1是TI在2023年10月19日发布的汽车级C2000™ 32位MCU，它集成了可靠且稳定的旋变软解码方案，可以提升系统稳定性和可靠性，并大幅节约成本，为客户提供具有市场竞争力的电驱方案。6Qoesmc

机器人精准的电机控制是关键

无论是工业机器人、协作机器人还是人形机器人，它们每个关节的马达都需要精确控制，以确保机器人动作的准确性和流畅性。同时，机器人的“大脑”必须具备AI能力，尤其是工业机器人需要在边缘完成实时运算，以此来控制机械臂的精确动作。6Qoesmc

传感器技术对机器人而言至关重要，它能带来精确、灵敏且高能效的环境感知能力，以实现对自身行为和周边状况的实时监控。机器人也需要传输一些数据，其通信安全和数据完整性也是机器人设计的重要考虑因素。6Qoesmc

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专为BLDC电机系统设计的GaN TIDA-0102736Qoesmc

TI带来的机器人领域的创新技术，包括了氮化镓功率半导体产品及方案，“我们的氮化镓功率半导体提供了高效的参考设计，其高开关频率使得磁性元件体积缩小，提升了功率控制模块的功率密度，输出的有效功率更多。”师英介绍说，TI可助力开发人员解决机器人应用类型和子系统挑战，为助力构建更安全、更智能、更经济实用的机器人系统，TI具备设计下一代机器人的关键技术：6Qoesmc

• 电机控制——构建精确、安全且节能的电机控制系统；
• 计算——设计智能、经济实惠且功能安全的处理系统；
• 传感——为各种环境创建具有感知能力和高功效的安全、精密机器人设计；
• 通信——构建高度集成、精密且安全的机器人系统；
• 功能安全——简化功能安全系统认证。

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JAKA的冰淇淋机器人6Qoesmc

为此，TI展示了其客户JAKA的冰淇淋机器人，以及可应用于协作机器人中的参考设计TIDA-010936、用于缺陷检测的AM62A、适用于250W电机驱动器应用的先进650V三相GaN IPM。6Qoesmc

支持高效的能源采集与转换

在能源基础设施领域，无论是风能企业还是太阳能企业，他们都要解决“如何实现安全高效的能源采集与转换的问题”。TI可通过精准监测和管理用电侧，来帮助这些企业来优化能源使用，识别用电峰谷，实现能源的合理分配。6Qoesmc

据介绍，TI在能源基础设施领域致力于提供从能源采集到用电的全链路解决方案，这些方案包括了高压功率转换、电流电压传感、边缘处理、AI/ML运算，以及电池管理系统。“在能源基础设施领域，我们的技术方向集中在——提高功率密度和能量转换效率，利用第三代功率半导体技术如氮化镓产品提升系统性能。”6Qoesmc

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TI的能源基础设施方案6Qoesmc

另外，在储能领域，新能源的采集会受限于气候、季节、天气等条件，例如夏天气温高用电量大，生产用电量也更大，储能系统是解决新能源波动性的关键。“我们的解决方案覆盖户储、工商储以及电场级别的存储，支持在能源生产过剩时能够有效存储，并在需求高峰时释放能量。”师英表示。6Qoesmc

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TI氮化镓1.6kW双向微型逆变器参考设计6Qoesmc

TI展示的基于氮化镓的1.6kW双向微型逆变器参考设计，支持四个相同通道并使用C2000™ MCU进行控制。该设计可以连接到光伏(PV)电池板或48V电池储能系统(BESS)，提供高效灵活的能源管理解决方案。6Qoesmc

为满足不同规模储能系统的需求，TI还针对储能领域的BMS展示了1,500V高压电池储能的可堆叠电池管理系统方案，该参考设计集成了电池监控单元(BMU)、高压监控单元(HMU)和电池控制单元(BCU)，可以全面监控和管理能量存储系统(ESS)，确保其安全、可靠和高效运行。6Qoesmc

此外，电力传输和分配过程中，TI还提供电流电压检测方案，来确保能源的有效管理和使用。该公司还关注电动汽车的高效充电技术，包括V2G和V2H技术，实现车辆与电网或家庭的能源互动。6Qoesmc

针对能源基础设施板块的演示，TI展示了客户正浩创新的800W车载超充。该产品采用TI氮化镓LMG2100R044、搭载其第三代C2000™TMS320F280039C高性能MCU，助力该产品实现高频高效转换，可帮助驾驶员在行驶过程中充分利用车辆交流发电机的冗余功率为设备实时充电，同时具备反向补电功能。6Qoesmc

小结：

无论是汽车电子、机器人还是能源基础设施板块，通过对其重磅产品的梳理和观察，我们都能看到TI布局这些产品时的清晰脉络——更安全、更智能、更可持续性。正如这次展会TI打出的主题：“芯启未来：共赴安全、智能、可持续之旅”，期待在这一布局思路下，未来TI会推出更多紧扣主题的产品及方案。6Qoesmc

最后，师英也总结说：“从机器人到软件定义车辆和储能系统，TI拥有强大的创新能力和技术优势，我们致力于持续提供更安全、更智能、更高效的产品，同时满足广大工程师的迫切需求。”6Qoesmc