用電源IC輔助汽車電子化
汽車電子化加速的兩個原因
現在，全球都在進行汽車電子化，推動這種電子化的主要原因有兩個。
其一是為了減少導致全球變暖的二氧化碳排放量，用混合動力汽車 (HV)，電動汽車 (EV)，燃料電池汽車 (FCV) 等取代普通的汽油動力車。另一個原因是駕駛輔助功能的廣泛使用，例如支持零交通事故的防碰撞的功能以及通過保持車距來自動控制加速器的功能。
隨著電子化的加速，更多的半導體被安裝到汽車中，它們被稱為“行走中的半導體”。
20多年來選擇RICOH電源IC的理由。
為了支持汽車中的車體傳感器、車載電子設備 (ECU)、網絡等半導體，需要許多車載電源IC。
理光憑藉自身的工藝技術和電路技術，實現了高耐壓、低消耗、高精度，可開發適應市場需求的環保產品。自動我們將提供經過驗證的可靠車用電源IC，以便對應自動操作及車輛狀況數字化等進一步的電子化。
採用案例 - RICOH的電源IC幫助汽車安全舒適地行駛
各種場所如影隨形
為了汽車電子化，通常在不可見的地方安裝各種電子設備。
理光的車載產品在20世紀90年代早期被用於汽車導航系統和汽車音響後，開始被用在汽車各種地方，如LDO穩壓器(線性穩壓器)、復位IC (電壓檢測器)、 DCDC轉換器(開關穩壓器) 等，至今已有20年。
確保惡劣溫度條件下的穩定操作和高品質，讓客戶安心安全。
RICOH的電源IC幫助汽車安全舒適地行駛。
RICOH車載電源IC使用的部分案例。 (截至2017年12月)
ADAS (高級駕駛輔助系統)
該系統支持人工駕駛，並具有停車輔助、車道探測、防撞等功能。為了實現該系統，安裝了毫米波雷達、魚眼相機，車身控制模塊等各種設備。
LDO Regulators (Linear Regulators)
Reset ICs (Voltage Detectors)
DCDC Converters (Switching Regulators)
Watchdog Timers (WDT)
車身電子ECU
安裝了各種設備，從頭燈、後視鏡、車窗、天線等可見物，到電動換檔、TPMS、EV/PHEV充電設備等不可見物。
LDO Regulators (Linear Regulators)
Watchdog Timers (WDT)
資訊娛樂系統
除了汽車的導航系統、音響系統、空調、集顯、顯示器等，還安裝了許多使司機舒適駕駛的設備。
LDO Regulators (Linear Regulators)
Reset ICs (Voltage Detectors)
DCDC Converters (Switching Regulators)
Watchdog Timers (WDT)
USB Switches
安全系統
除了安裝防盜系統、無鑰匙進入系統、新一代車載安全系統也越來越多。
LDO Regulators (Linear Regulators)
Watchdog Timers (WDT)
高耐壓產品
協助設計輕度混合動力系統
CO2排放規定推進了汽車電子化，有一種選擇是48 V輕度混合動力系統。
與使用高壓的強力混合動力系統相比，輕度混合動力系統安裝簡單，價格低廉。
此外，與目前的12V系統相比，系統效率高且部件更小、更簡單，歐洲等國正推薦其實用化。
與混合系統相比
| 重量 | 馬達 | 電池 | 電力行駛 | 價格 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 輕度混合動力 | 輕 | 小 | 小 | 不可以 | 低 |
| 強力混合動力 | 重 | 大 | 大 | 可以 | 高 |
直接從48V電池供電
為了支持輕度混合動力系統的設計，理光擁有一系列的產品，最高運行電壓可達60 V (最大額定值80 V)。可通過直接從48 V電池供電實現簡單的系統配置。
另外，R1560 / R1561 / R3160也結合了理光，低消費電流、快速瞬態響應、高精度的特點。
R1560 / R1561 / R3160
LDO Regulators (Linear Regulators)
| 產品名稱 | VIN | VOUT | ISS | 負荷穩定度* |
|---|---|---|---|---|
| R1560 | 5.5 V ~ 60.0 V | 1.8 V ~ 5.0 V | Typ. 3.0 µA | Typ. 30 mV |
| R1561 | 5.5 V ~ 60.0 V | 1.8 V ~ 5.0 V | Typ. 20.0 µA | Typ. 3 mV |
* : 1 mA≤IOUT≤100 mA, VIN=8 V
Reset ICs (Voltage Detectors)
| 產品名稱 | VDD | -VDET | ISS |
|---|---|---|---|
| R3160 | 2.7 V ~ 60.0 V | 10.0 V ~ 48.0 V | Typ. 1.8 µA |
功能安全的方法
協助建立風險防範的安全機制
功能安全是指“通過引入防止傷害確保安全的功能，從而確保在可接受等級的安全。” 也就是對“某種概率上會發生的故障”進行“風險防範”。
例如，在汽車中，不能讓A部件有一個破損，破損會導致發動機不可控、排擋無法操作等致命性故障。
為了應對這樣的故障，有必要通過“用部件B監測部件A的異常 (故障前兆)”來做風險防範。
安全機制是
為了確保功能安全所設定的機制叫做安全機制。
車內安裝了很多駕駛汽車控制用的MCU。
假定電源異常，通過增加一個電壓檢測器 (復位IC) 監測MCU過電壓故障來進行風險防範，這就是一種安全機制。
RICOH電源IC建構安全機制
RICOH提供的產品可用於構建客戶系統的安全機制，如窗式電壓檢測器 (復位IC) 和帶看門狗定時器功能的系統電源IC，可確保車載設備的安全。
高精度監視電源IC輸出電壓升降的檢測器
R3152系列，OV/UV檢測精度為-1.25% ~ 0.75%，滯後精度最高1.5%，可進行高精度檢測。用於防止MCU在異常電壓下工作這一功能安全要求的最合適的窗口電壓檢測器。
此外，通過將調節器R1524與36 V的最大輸入電壓相結合，可以實現簡單的系統配置。 R1524是備用系統恆壓源的理想產品，可實現2.2 µA的低消費電流和出色的瞬態響應特性。
系統電源在MCU休眠時自動停止監視
R5114 / R5115，集成了LDO穩壓器，電壓檢測器和看門狗定時器。
向MCU供電時，LDO穩壓器監控MCU的工作電流，輕載時看門狗定時器可自動停止監控時鐘脈衝。
因此，即使在待機期間MCU的時鐘脈衝輸出停止，看門狗定時器也不會輸出複位信號。
Reset ICs (Voltage Detectors)
| 產品名稱 | VDD | -VDET | ISS |
|---|---|---|---|
| R3152 | 3.0 V ~ 42.0 V | UD: 1.0 V ~ 4.8 V OD: 1.1 V ~ 5.9 V |
Typ. 1.5 µA |
Watchdog Timer with Reset IC (VD) and LDO Regulator (Linear Regulator)
| 產品名稱 | VIN | VOUT | -VDET | ISS | 特性 |
|---|---|---|---|---|---|
| R5114 | 3.5 V ~ 42.0 V | 3.3 V ~ 5.0 V | 2.5 V ~ 4.8 V | Typ. 8.5 µA | |
| R5115 | 3.5 V ~ 42.0 V | 3.3 V ~ 5.0 V | 2.5 V ~ 4.8 V | Typ. 8.5 µA | 窗口型WDT |
LDO Regulators (Linear Regulators)
| 產品名稱 | VIN | VOUT | ISS | 電壓精度 |
|---|---|---|---|---|
| R1524 | 3.5 V ~ 36.0 V | 1.8 V ~ 9.0 V | Typ. 2.2 µA | ±0.6% (Ta=25°C) |
可靠的長期供應計劃 (PLP)
協助長期生產計劃
與一般消費品不同，汽車和車載設備從開發循環到銷售耗時很長。另外，由於銷售開始到產品線終止時間也很長，此後還有維護期，因此產品週期將需要非常長的時間。
在開發這種產品時需要注意“部件的穩定供應”。
如果待用部件突然中斷生產，那麼需要消耗勞動力和成本來進行替代品的檢測和採購、基板的重新設計等。
為了回應製造商確保“部件的穩定供應”的目標，理光提供了一個“長期供應計劃 (PLP)”，維持10年的供應狀態。
我們努力確保利用我們的目標產品，可以安心建立的長期生產計劃。
