2021 年，隨著VIPower M0-7 H-Bridge等固態設備成為直流電機的主要驅動力，汽車行業發生了重大轉變。電動后備箱、車窗升降機、天窗、滑動門、座椅和后視鏡調節等都依賴于直流電機。此外，可展開的門把手、電動變速器和電動汽車充電器等新應用也使用這些系統。雖然其中許多功能過去僅適用于豪華車型，但它們現在被認為是主流。有趣的是，這種行業轉變的一個后果是繼電器作為直流電機驅動器的過時，取而代之的是固態設備。因此，讓我們探討工程師如何從固態驅動器中受益并克服重大的設計挑戰。

VIPower M0-7 H-Bridge：利用更小更輕的設計

1. 遠小于 500 mm 的 PCB 2

大多數工程師選擇 VIPower M0-7 H-Bridge 之類的設備，因為它們是完全集成的電機驅動器，在單個封裝中提供監控和保護功能，從而為更小的 PCB 和更高的效率打開了大門。例如，在 H 橋拓撲中實現的典型 250 mm 2繼電器傳統上需要 500 mm 2的 PCB 。此外，更大的表面積需要更多的組件，因此更容易出現故障。因此，設計人員轉向固態驅動器來創建更小、更具成本效益的設計。

2. 最多減重 50 公斤

VIPower M0-7 H 橋采用微型 SO-16N 或 PowerSSO-36 封裝。每個設備的占用空間更小（分別為 60 mm 2和 106 mm 2），其厚度低于 2.5 mm，因此可以創建顯著更小的設備。此外，意法半導體的無鉛封裝提供更大的熱耗散，減少了對散熱器的需求。同樣，監控和保護功能的存在限制了所需的外部組件數量，并有助于優化汽車周圍的電纜尺寸。因此，在沒有散熱器、減少電纜和整體優化之間，VIPower M0-7 橋接器可以幫助每輛車減輕多達 50 公斤的重量。

VIPower M0-7 H-Bridge：受益于更高的效率和可靠性

3. 僅需要 3 μA 的待機模式

固態驅動器本質上更高效，但 VIPower M0-7 H-Bridge 更進一步。例如，其待機模式僅需 3 μA，而一些競爭器件則達到兩位數。同樣，ST 器件具有低靜態電流以進一步提高效率，同時優化的開關配置確保電機驅動器的功耗保持在低水平。綜上所述，所有這些好處不僅可以改善功耗，還可以減少汽車對環境的影響。事實上，由于車輛效率更高、重量更輕，制造商可以提高燃油經濟性以減少二氧化碳排放或延長電池壽命，從而延長充電之間的整體續航里程。

4. 將可靠性提高 10 倍

該博客的讀者已經在我們的自適應前照燈解決方案等系統中遇到了 ST 的 VIPower 。事實上，VIPower 系列已經在汽車市場證明了它的高可靠性，這就解釋了為什么它在大量設計中獲勝。可靠性還來自 VIPower M0-7 H-Bridge 減少所需外部組件數量的能力。設計人員可以取消緩沖器、二極管和放大器。因此，與使用繼電器的類似解決方案相比，PCB 更簡單，可靠性提高了 10 倍。

VIPower M0-7 H-Bridge：提供更好的用戶和開發者體驗

以主流價格提供奢侈品的挑戰

消費者越來越要求他們的主流車輛提供更豪華的體驗。因此，OEM 試圖通過增強用戶界面和信息娛樂系統來滿足期望。汽車還包括越來越多的控制裝置。一切都是可定制的、可移動的、連接的和更智能的。因此，工程師面臨的挑戰是在不增加成本的情況下實現這些功能。最后，電動汽車提出了新的挑戰。由于電動汽車旨在提供更具未來感的用戶體驗并高度關注功耗，因此固態驅動器的數量是內燃機汽車的四倍。

5. 解決方案來自事半功倍

VIPower M0-7 H-Bridge 等設備提供各種配置文件和對 PWM 信號的控制，以提供更順暢的騎行體驗。通過 MultiSense 引腳，團隊可以監控 Vcc 電壓、封裝溫度、負載電流或執行高級診斷分析。關閉狀態診斷可以檢查待機條件并檢測電池短路或開路連接，從而避免啟動直流電機時的潛在損壞。VIPower M0-7 H-Bridge 還提供寬范圍的通態電阻（從 8 mΩ 到 100 mΩ），這意味著工程師可以處理從幾瓦到 200 W 的大量負載）。

由于 VIPower M0-7 H-Bridge 等設備的可靠性和效率，電動后備箱和自動天窗現在出現在消費汽車中。通過提供更多診斷功能，工程師可以確保更長的使用壽命。同樣，大范圍的通態電阻意味著在更多的設計中使用相同的組件。團隊只需要對一臺設備進行認證，從而大大降低了成本。減少設計的占地面積也意味著汽車制造商可以在相同的空間中加入更多的功能。最終，像 VIPower M0-7 H-Bridge 這樣的設備展示了固態驅動器如何改變了汽車行業。

審核編輯：郭婷