类比半导体基于高边驱动方案选型

news2024/12/25 2:22:49

一、高边驱动简介

高边驱动，也称之为高边开关，其主要用于车内负载的驱动与开关，并对负载进行保护和诊断。高边驱动以高可靠性、灵活性、低功耗以及小型轻量等特点，正逐渐替代传统的保险丝、继电器等方案。

随着新能源汽车的渗透率提升及整车线控化的趋势，高边驱动产品的潜在市场容量TAM逐年提升，加上新能源汽车对于电控板的安全、可靠、能耗、体积、重量等方面的要求提高，高边驱动产品的可触市场将大幅增长。市场数据显示，2023年国内汽车销量及出口数量将超过2800万辆，单车通道总数达到20亿，其中高边驱动的市场渗透总额将超过9亿元人民币。

二、高边驱动逐渐取代保险丝+继电器传统方案

此前，由于考虑成本等原因，汽车中的开关一般采用保险丝+继电器的方案，但随着汽车智能化产业变革的加速，传统的保险丝+继电器的方案由于功能有限，已经无法实现复杂的保护及诊断需求，同样分离式的MOSFET开关电路也有些力不从心。

在汽车产业变革加速的大背景下，单个HSD芯片凭借更丰富的功能以及更强的性能可取代1个保险丝加1个继电器的组合配置，已逐渐成为开关发展的趋势。这样一来，汽车中就有了更多新的位置可供安装其他器件，从而促进了汽车新一代分散式电源架构的发展。

三、应用场景

在汽车领域，高边开关可用于车身控制域中的各种阻性、感性及容性负载的驱动，其在车内外的应用非常广泛，包括车内饰灯、头尾灯、座椅和方向盘及后视镜加热、电磁阀、门锁、电机等场景使用数量已经非常庞大。

一辆新能源汽车大概拥有90个通道，无论是车内还是车外，里面需要使用大量的高边开关产品。其中，灯饰产品是目前最大的细分应用场景，不管是头灯、尾灯还是车内的内饰灯、迎宾灯、指示灯、投影灯等，这些灯都需要高边开关来进行驱动、开关和保护。

作为一个多功能的数模混合产品，高边驱动里面涉及powerFET、controller、电源、传感器等很多复杂的技术，如果不能有效保护负载，导致负载损坏或导致高边驱动产品本身损坏，都会对整车的安全产生问题。

三、芯智雲城推荐品牌

类比半导体

类比半导体推出的智能高边驱动产品包括单通道以及双通道两种系列，在过温、过流、欠压保护以及诊断等性能上表现出色，能够满足汽车对功能安全以及高可靠性的要求。

关于类比半导体HD7xxx系列高边驱动

HD7xxxQ系列产品包括车规级单通道高边驱动HD70xxQ和车规级双通道智能高边驱动HD70xx2Q，提供不同通道数和多档导通内阻，产品均具备全方位的保护和诊断功能，包括可配置闭锁功能的过热关断保护、动态过温保护、负载过流保护、高精度比例负载电流检测、输出过载和对地短路警报以及对Vcc短路诊断和OFF状态开路诊断等。

HD70xxQ单通道系列产品包含HD7008Q、HD7040Q、HD7080Q三个型号，分别对应6.5、40和80mΩ三档内阻，均提供SSOP14和SSOP16两种封装类型以实现PIN脚兼容。以HD7008Q为例，该产品能够对高边驱动进行智能控制、诊断、保护，导通电阻 RDS(ON)典型值均为6.5mΩ，在同等阻性负载条件下可以允许通过更大电流。最大0.1uA的待机功耗，符合域控制器对低功耗需求趋势。此外，该产品还能提供高精度比例负载电流检测以及Vcc欠压关断、VDS钳位、过温、动态过温等全方位的保护和诊断功能。除了可以用在座椅加热、前大灯驱动等领域外，该系列产品还可以在多种10安培以上电流负载的场景下使用。

HD70xx2Q双通道系列产品包含了HD70152Q、HD70202Q、HD70402Q和HD70802Q四个型号分别对应15、20、40和80mΩ四档内阻，提供SSOP14和SSOP16两种封装。以HD70152Q为例，该产品最大0.1uA 的待机功耗，导通电阻 RDS(ON)典型值均为 15 mΩ，能够精确实时电流检测提供更快的检测需求，可以独立进行控制、诊断及保护，可用在汽车的尾灯、内饰灯上等领域。