2025 TI智慧汽車技術研討會 揭曉最新技術趨勢、創新應用
- 李佳玲／台北
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隨著汽車產業邁向電動化、智慧化與自動駕駛的發展，車用電子架構、動力系統、影像傳輸及電源管理技術正快速演進。為了打造更安全、環保、智能的駕駛體驗，業界需加速技術研發與生態系整合，以因應不斷變化的市場需求，迎接智慧移動時代的來臨。
在2025年度的「 TI智慧汽車技術研討會」，TI聚焦於車身電子架構革新、電動化動力系統升級、ADAS和智慧駕駛感知等領域，探討最新技術趨勢與解決方案，助力業界掌握未來趨勢推動創新應用。
最新汽車電子架構與動力系統技術
TI資深應用工程師Roy Chan表示，汽車產業正在經歷以軟體為中心的轉型，其願景是從領域（domain）架構轉換至區域（zone）架構以邁向軟體定義車輛（SDV）。隨著ECU數量的增加，目前的領域架構是以每個ECU執行的相關功能進行分組。
然而，這會增加網路和配電的複雜性。汽車業者現正在設計基於區域架構的車輛，以前後左右的區域來簡化資料和配電，有助於減輕線束電纜的重量，進而提高燃油效率。
然而汽車架構的轉換並不是一蹴可成，未來幾年將以跨界區域架構為主，預計目標2030年以後才有可能邁向全面的中央區域架構。
Roy Chan介紹了目前第一代區域架構車內通訊的網路及配電設計，依照資料類型、網路型態以及拓樸架構，從中央運算到區域控制模組以及邊緣節點，都有不同的設計考量，將會結合各種不同的網路協定，以及TI相應的解決方案。
TI資深應用工程師Evan Wang針對48V汽車系統架構進行的說明。為了減少佈線尺寸、重量與成本，汽車供電正從12V朝48V移轉，目前在輕油電車（MHEV）、油電車（HEV）和電動車（EV）中都已經有48V的設計應用。
Evan Wang介紹了目前常見的三種48V架構，包括48V主配電和12V本地配電、48V配電和12V配電，或僅12V配電和48V高電流負載；以及潛在BEV標準和ISO21780的瞬變電壓比較。
48V架構在帶來效益的同時，也面臨了許多挑戰，包括需重新開發48V配件、增加IC成本、瞬變電壓、更高電壓對爬電距離和電氣間隙的要求，以及EMI問題等。不同架構對於區域控制模組的配電，也都有不同的設計考量。
牽引逆變器及TI汽車電池管理系統
TI應用工程師Pin Tsai表示，價格與續航里程仍然是電動車採用的主要障礙，因此要推動汽車電氣化有賴於最大化續航里程、提升充電效率、價格更合宜、實現安全性和可靠度等重要因素。
目前逆變器和馬達控制的技術趨勢包括：增加供電等級（從100kW到500kW）、增加到800V的更高電池電壓，透過系統整合實現更高的功率密度，以及維持安全與可靠性。
基於以上的市場趨勢，設計牽引逆變器時，考量的設計因素包括效率、成本、尺寸和可靠性等，再選用適切的控制器／MCU、閘極驅動器和電源模組（SiC/IGBT）等。
為了減少動力傳動子系統的電力電子成本，除了採用如SiC和GaN等寬能隙電源開關，絕緣式閘極驅動器也崛起成為關鍵元件，可讓OEM透過元件整合以減少成本，並達到高功能安全等級。
Pin Tsai介紹了UCC5880-Q1，這是具有進階防護功能的車用、20A即時可變IGBT/SiC MOSFET隔離式閘極驅動器；以及常見的隔離式偏壓電源供應拓樸架構，包括反馳式、推挽式、半橋式等，以及TI可相應提供的解決方案。
此外，相關的適用元件還包括，AM263Px-SIP，這是具有即時控制及可擴充記憶體且最高400MHz的2~44核心Arm Cortex-R5F MCU，內含C2000即時控制器，以及TIDM-02014，這是300kW、800V SiC牽引逆變器的參考設計方案。
接下來，針對汽車電池管理系統（BMS），Pin Tsai表示，TI可提供一站購足的完整方案包括，BQ79718-Q1、BQ79731-Q1電池監控和電池包監控產品、CC2662R-Q1無線BMS、AM263x ASIL-D MCU以及豐富的HV BMS參考設計等。由於採用模組化設計，適用於傳統、智慧型BJB（電池接線盒）、和領域／區域等各種架構。
為了確保BMS的安全性， 絕緣監控系統必須在絕緣中偵測到故障時提供警告。Pin Tsai介紹了TPSI2140，這是具有2mA雪崩擊穿額定值的車用1200V、50mA隔離開關，以及BQ79731-Q1，這是具有電壓、電流和絕緣電阻感測的車用高電壓電池組監控器，如何結合此產品實現隔離監控功能。
ADAS與智慧駕駛感知技術革新
TI資深應用工程師Gibbs Shih介紹適用於ADAS應用的TI車用處理器。ADAS正大量地部署於汽車中，在停車、駕駛及車內監控等各方面都獲得廣泛應用。
據統計，目前仍有30%的車輛並未配備ADAS，但預估到2030年，88%的車輛都將強制要求有ADAS功能，也就是說未來5年內，將有約5億輛汽車將配備L2和L2+ ADAS功能，商機龐大。
TI針對ADAS應用可提供Jacinto TDA4和DRA8系列處理器，具備優異的可擴充性。Gibbs Shih說明了幾個實際應用案例，包括入門級雷達-攝影機融合、停車和駕駛感知功能等。
TI資深應用工程師James Hsu介紹適用於汽車的毫米波雷達。由於具備偵測距離遠，對不同天氣的抵抗能力佳，在下雨或黑暗中亦可運作等優勢，已廣泛應用在角雷達、前／後方雷達、側面、艙內、尾門等各種應用中。特別是，針對艙內應用，由於毫米波能感測到微小動作，因此非常適用於車內兒童感測系統（CPD），這是艙內雷達應用的未來重要趨勢。
為滿足ADAS發展需求，TI日前發表新款AWR2944P高階新產品，可提供先進前方與轉角的雷達功能，另一款AWR2944LC則是接腳相容的低成本方案。此外，James Hsu介紹TI的新封裝技術LoP(Launch On Package)。
為了滿足市場對更高效能和適應性的需求，目前許多車載毫米波雷達正在從微帶貼片天線的封裝形式，發展到採用3D波導天線的先進LoP封裝。透過PCB內的波導，把訊號從MMIC直接傳輸到3D天線，可提供更佳效能，且易於散熱，以實現更高精度操控雷達波束的改進能力。
智能充電與高效能車載顯示技術
TI應用工程師Barton Tung說明了L1到L3 EV充電樁的主要設計考量，以及如何實現更高的功率密度與效率。按照充電樁提供的輸出電流分類，充電樁可以分為交流充電樁和直流充電樁，而各國針對DC和AC充電已規範了多種標準，例如北美的NACS、CCS1，歐洲的CCS2、中國的GB/T等。
他表示，針對充電樁設計，除了須考慮電能計量、交流和直流剩餘電流偵測、安全合規性絕緣等因素外，還必須結合通訊、安全與防護措施，同時提供簡單的升級途徑，藉以適應未來的電網整合。
TI可提供各種相關元件及參考設計，例如AM62-EVSE-DEV平台，這是具HMI，且以AM625為基礎的智慧型連線EV充電站開發平台；以及TIDA-010239 AC L2參考設計，具有超低待機功耗的隔離式交流／直流輔助功率級、轉換器和線性穩壓器，符合 IEC61851 標準。
TI資深應用工程師Alex Yeh介紹了FPD-Link先進汽車多媒體傳輸介面解決方案。FPD-Link是（Flat Panel Display Link）的簡寫，其透過將原始影音視訊標準傳輸介面改以高速串列數據傳輸於雙絞線或同軸電纜等，並支援各種標準視訊介面，包括RGB、MIPI、HDMI、DP/eDP等。
在車用系統中，FPD-Link能簡化線材並傳輸高解析度且未壓縮的影音資料， 適用於車用系統中各種視訊介面，包括用於先進駕駛輔助系統（ADAS）攝影機和車載資訊娛樂系統顯示器（IVI）。
TI的FPD-Link應用於車載攝像鏡頭上是透過低延遲技術於單一纜線上傳遞未壓縮視訊、控制訊號及電源，以精簡化車載鏡頭纜線。
而FPD-Link應用於車載顯示器上，可達到最高4K的影像解析度並且支援HDCP影像數位內容保護，同時具備自適應等化接收，可補償纜線老化與環境溫度變化的影響。相關產品包括DS90UB971、DS90UH983、DS90UH984、DS90UB988-Q1等。
最後，TI資深應用工程師Roy Chou說明汽車背光LED驅動器解決方案。隨著汽車智慧化以及駕駛體驗提升，不管是儀表板、抬頭顯示器、智慧車艙、後座，以及電子後照鏡等，顯示應用已日益普及，帶動了對背光LED驅動器的需求。
車用背光LED驅動器可分為全域調光（global dimming）側錄發光和區域調光（local dimming）直下兩種方式。後者由於每個區域都可局部控制，對比度較佳。
雖然成本較高，但在高階應用趨動下，區域調光已日漸獲得採用。Roy Chou表示，TI的全域及局部調光式的背光LED驅動器可提供汽車安全完整性等級 （ASIL- B）級的功能、全方位的功能安全診斷，以及經過實證的EMC，可打造創新可靠的汽車顯示器系統。
Roy Chou說明了多款產品，包括LP8866-Q1，這是具有6個200-mA通道的汽車顯示LED背光驅動器；TLC69601-Q1，這是支援16通道且16位元解析度的LED直驅驅動器；以及TLC69614-Q1，這是具有16通道且四掃描，同時間支持64通道，這兩者的電壓電流額定值高達60mA/50V。此外，TI亦提供豐富的參考設計與設計資源，可協助業者開發符合成本效益的汽車顯示器系統。
