智能联网车用电子系统的电路安全防护

2016/11/07 - DIGITIMES企划

利特(远东)台北办事处(Littelfuse)应用工程经理许孝成，以「智能联网车用电子系统的电路安全防护」为主题，说明车用电子中的最重要三种元件，就是ECU(电子控制系统)、传感器、车载联网。利特远东(Littelfuse)公司创立于美国芝加哥，向来以简单创新的电路设计解决方案，并通过产业认证，来满足客户在各种电路保护上的需求。

走过近90个岁月的Littelfuse，向来是电路保护厂商的第一品牌；近期收购TE Connectivity的PolySwitch保护电路业务，提供更宽广的产品组合与技术，包含：电机整合、被动元件、半导体、传感器等。客户遍及三大产业(电子占47%，车载电子占39%，工控占14%)。

汽车工业近一世纪  五大杀手级应用皆用到车载电子

近一世纪来的汽车工业发展，共经历了5种杀手级的发明，这些都有应用到车载电子，像是：汽车诊断电脑(可侦测引擎状况，提升安全性)、AWD四轮驱动(增加汽车在较差路况的控制力，提升安全性)、Airbag(安全气囊，提升安全性)、EFI(电子燃料喷射系统，提升能效)、混合车(以电脑计算油电的运用，提升能效)。

以车用的配电与控制系统方面来看，其走线架构大多是在引擎盖(under-hood)内配置电瓶、发电机，经由配电系统传送到ABS、引擎控制系统，然后传送到座舱(in-cabin)内的接线盒(Junction Box)，再将电力分配给车门模块、HVAC(暖通空调)、IVI(车用信息娱乐)等装置。若简单的划分，前端的配电系统可视为BJB单元(电池接线盒，体积较大)，后端则视为SJB单元(智能接线盒，体积较小)。

BJB和SJB都提供Relay与Fuses等功能与元器件。BJB提供高低速风扇控制、汽油帮浦、雨刷、启动系统等用电，SJB则提供IVI、ADAS(先进驾驶辅助系统)、后窗除雾线、喇叭等多元化电路的供电需求。亦有厂商提出车体电子架构，包含了基本、后方、引擎盖下、座舱等车体控制单元，这些配电系统，就会用到Littelfuse各种不同功能与外观的保险丝，以及DC(直流电)配电模块。

近年的车款则纷纷加入了动力传动系统、车门与安全系统、通讯与车载娱乐系统、替代能源、网络系统与车体、ADAS等系统，除了配电线路之外，还必须具备ESD静电保护线路，以提升车载用电的安全。

三大车载电子应用元件  皆已通过车规认证

在辅助驾驶的车载电子应用中，有ECU(电子控制系统)、传感器、车载联网等重要元件。当今汽车已含有超过100种MCU，未来5年内还会倍增。而被动或主动安全系统所用到的各式传感器(类比信号)也越来越多。至于车载联网在2024年将成长到6倍而成为未来主流，以提供更多信息来辅助驾驶。

正由于IoV(Vehicle)的运用包含汽车、公车、卡车、捷运等用途，车载电子系统界面也从基本的Powertrain(动力传动系统)、CAN Bus、LIN Bus，逐渐导入跟消费性电子相同的传输界面(例如RS232/486、USB、Ethernet、DVI、HDMI等)。

这些供电必须符合车载需求，因此衍生出车载专用的相关认证。例如AEC-Q 标准就包含IC类、半导体类、被动元件类，要通过车规的环测、可靠度测试才行。至于ISO标准，则是规范车用电子装置在各种突波或静电下是否不会失效。

利特远东(Littelfuse)提供各式保护线路与电子元器件，包括可防过电流的车规Fuse(保险丝)、PPTC(可重置保险丝)，以及可防过电压的车规压敏电阻、TVS(瞬态电压抑制器)，车用电子界面的防静电TVS阵列，同时通过AEC-Q环测与ISO可防突波与静电等产业认证，提供车载电子最安全的配电、用电需求，以帮助客户设计出安全的车载配电系统。


图说：利特(远东)公司应用工程经理许孝成。