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区域控制器

高效聚合配电、网关和多负载驱动 - 探索我们可扩展且灵活的域控制器解决方案

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概述

区域控制单元 (ZCU) 实现位于车辆某个物理“区域”内的车辆功能。在该区域内，它聚合各种信号和通信协议，控制各种本地负载并管理本地电力分配。区域控制器提供了一种构建日益复杂的电气和电子 (E/E) 系统的方法，从而实现了高效且可扩展的车辆架构。

产品优势

  • 降低软件和硬件的复杂性
  • 提高可扩展性
  • 高灵活性和可配置性
  • 减轻重量和成本
  • 软件的聚合和可更新性
  • 更好的系统性能

框图

关于

革命性的E/E 架构转型

传统的 E/E 架构由配电 (PD) 系统和车载网络 (IVN) 组成，主要按通过网关连接的域进行组织。然而，软件定义汽车 (SDV) 趋势和线束优化正在推动向具有中央计算的区域架构的转变。

在这个新架构中，配电系统采用电气化，二次 PD 集成在区域控制器中。同时，用于数据和信号分发的 IVN 从平面域架构转变为分层结构，包括中央计算机、充当数据聚合和路由层的区域控制器以及端点。

最后，区域控制器在ZCU的本地区域内聚合多个ECU功能，因此不仅需要配电和网关功能，还需要负载控制功能。我们对质量的承诺确保我们的先进芯片组适合这种转型，实现无缝集成并充分释放区域架构的技术和商业潜力。

英飞凌的配电解决方案——平台就绪产品组合

区域控制器设计需要可扩展且灵活的半导体芯片组解决方案。具体需求取决于功能聚合的程度、网关通信接口和协议的多样性、相关的性能要求以及负载控制的输出变量数量。

英飞凌提供可扩展的产品系列，使模块设计能够适合各种区域控制器变体。这些包括分立和集成电源解决方案，例如我们的OPTIREG™产品系列、补充 NOR Flash 解决方案，当然还有我们的微控制器解决方案：虽然AURIX™系列能够实现 ZCU 集成高端计算性能功能，但TRAVEO™微控制器可作为价格性能优化区域控制器的补充低端替代品。 英飞凌的PROFET™智能电源开关、MOSFET 和相应的栅极驱动器在电流可扩展性和适应性方面是一流的，最后，我们广泛的MOTIX™解决方案产品组合可实现 ZCU 设计人员可能遇到的任何电源驱动功能。

易于采用的 ISO-26262 PDS 解决方案

英飞凌的AURIX™微控制器是 ASIL-D 功能安全设计的最佳选择，并且由TRAVEO™系列补充以满足 ASIL-B 需求（部分带有 ASIL-D 岛）。 相应的OPTIREG™电源解决方案配有易于实施的安全手册，不仅可以实现安全的设计，还可以快速实现功能安全目标。 MOTIX™电机控制解决方案和PROFET™智能电源开关符合 ISO 标准，部分符合 ISO 标准，并提供大量安全文档，从而实现市场上最简单的功能安全设计。

利用我们先进的 MCU 满足区域控制单元连接需求

由于控制功能在不断减少的控制单元中聚集，以及传感器数据、电子功能和网络功能的同时增加，区域控制单元的连接要求正在大大增加。这意味着需要提高每个区域控制器 MCU 的计算能力，并且还需要更多的端点接口。在某些情况下，需要多千兆位接口来适应车载网络的通信。英飞凌微控制器解决了这些挑战，并为汽车 MCU 的安全处理应用设立了新标准。它们具有多种连接选项，从传统的汽车低速接口到非常快的多千兆以太网接口。

汽车传输和使用电能的最佳方式

由于 ADAS、自动驾驶 (AD) 功能、中央计算、电动助力转向、信息娱乐、电动机械制动或线控制动对汽车电力的需求不断增加，汽车 12 V 配电系统已达到极限。作为一种解决方案，采用 48 V 系统是在监管框架内传输和利用电能的最高效、最合规的方法，特别是在接触保护 ISO 6469-3 方面。

这引发了有关汽车级综合战略的重要讨论，该战略旨在通过大幅提高效率、降低功率损耗和优化线束（包括组件成本、重量、复杂性、布线、制造和装配等方面），实现全系统成本的大幅节约，而所有这些都可以通过 48 V 整体方法来实现。

随着越来越多的应用可能从 12 V 电压转换到 48 V 电压，对集成二级配电功能的汽车区域控制器的要求也发生了显著变化。英飞凌通过前向兼容的系统设计和后续的48 V产品组合支持这一转变。

如何开始区域控制器设计

在设计区域控制器时，客户面临各种挑战。他们需要平衡功能聚合的复杂性、网关通信接口和协议的多样性以及相关的性能要求，同时还要考虑负载控制的输出变量数量。他们必须优化整个系统以确保可扩展性、灵活性和可靠性，并设计它以满足不同车辆或平台变体的特定需求。

英飞凌支持客户克服这些挑战。我们的核心竞争力包括卓越的运营、零缺陷心态、全球客户支持、系统能力团队以及遵守最高的汽车资格标准。我们还提供符合最新行业标准（例如 AEC-Q 100/101 资格）的广泛产品组合，并为安全关键应用提供大量文档和支持。要开始您的区域控制器设计，请联系您的英飞凌联系人，与我们的专家交流并利用我们的资源，包括自助资料、白皮书、应用说明、评估套件和数据表。

革命性的E/E 架构转型

传统的 E/E 架构由配电 (PD) 系统和车载网络 (IVN) 组成，主要按通过网关连接的域进行组织。然而，软件定义汽车 (SDV) 趋势和线束优化正在推动向具有中央计算的区域架构的转变。

在这个新架构中，配电系统采用电气化，二次 PD 集成在区域控制器中。同时，用于数据和信号分发的 IVN 从平面域架构转变为分层结构，包括中央计算机、充当数据聚合和路由层的区域控制器以及端点。

最后，区域控制器在ZCU的本地区域内聚合多个ECU功能，因此不仅需要配电和网关功能，还需要负载控制功能。我们对质量的承诺确保我们的先进芯片组适合这种转型，实现无缝集成并充分释放区域架构的技术和商业潜力。

英飞凌的配电解决方案——平台就绪产品组合

区域控制器设计需要可扩展且灵活的半导体芯片组解决方案。具体需求取决于功能聚合的程度、网关通信接口和协议的多样性、相关的性能要求以及负载控制的输出变量数量。

英飞凌提供可扩展的产品系列，使模块设计能够适合各种区域控制器变体。这些包括分立和集成电源解决方案，例如我们的OPTIREG™产品系列、补充 NOR Flash 解决方案，当然还有我们的微控制器解决方案：虽然AURIX™系列能够实现 ZCU 集成高端计算性能功能，但TRAVEO™微控制器可作为价格性能优化区域控制器的补充低端替代品。 英飞凌的PROFET™智能电源开关、MOSFET 和相应的栅极驱动器在电流可扩展性和适应性方面是一流的，最后，我们广泛的MOTIX™解决方案产品组合可实现 ZCU 设计人员可能遇到的任何电源驱动功能。

易于采用的 ISO-26262 PDS 解决方案

英飞凌的AURIX™微控制器是 ASIL-D 功能安全设计的最佳选择，并且由TRAVEO™系列补充以满足 ASIL-B 需求（部分带有 ASIL-D 岛）。 相应的OPTIREG™电源解决方案配有易于实施的安全手册，不仅可以实现安全的设计，还可以快速实现功能安全目标。 MOTIX™电机控制解决方案和PROFET™智能电源开关符合 ISO 标准，部分符合 ISO 标准，并提供大量安全文档，从而实现市场上最简单的功能安全设计。

利用我们先进的 MCU 满足区域控制单元连接需求

由于控制功能在不断减少的控制单元中聚集，以及传感器数据、电子功能和网络功能的同时增加，区域控制单元的连接要求正在大大增加。这意味着需要提高每个区域控制器 MCU 的计算能力，并且还需要更多的端点接口。在某些情况下，需要多千兆位接口来适应车载网络的通信。英飞凌微控制器解决了这些挑战，并为汽车 MCU 的安全处理应用设立了新标准。它们具有多种连接选项，从传统的汽车低速接口到非常快的多千兆以太网接口。

汽车传输和使用电能的最佳方式

由于 ADAS、自动驾驶 (AD) 功能、中央计算、电动助力转向、信息娱乐、电动机械制动或线控制动对汽车电力的需求不断增加，汽车 12 V 配电系统已达到极限。作为一种解决方案，采用 48 V 系统是在监管框架内传输和利用电能的最高效、最合规的方法，特别是在接触保护 ISO 6469-3 方面。

这引发了有关汽车级综合战略的重要讨论，该战略旨在通过大幅提高效率、降低功率损耗和优化线束（包括组件成本、重量、复杂性、布线、制造和装配等方面），实现全系统成本的大幅节约，而所有这些都可以通过 48 V 整体方法来实现。

随着越来越多的应用可能从 12 V 电压转换到 48 V 电压，对集成二级配电功能的汽车区域控制器的要求也发生了显著变化。英飞凌通过前向兼容的系统设计和后续的48 V产品组合支持这一转变。

如何开始区域控制器设计

在设计区域控制器时，客户面临各种挑战。他们需要平衡功能聚合的复杂性、网关通信接口和协议的多样性以及相关的性能要求，同时还要考虑负载控制的输出变量数量。他们必须优化整个系统以确保可扩展性、灵活性和可靠性，并设计它以满足不同车辆或平台变体的特定需求。

英飞凌支持客户克服这些挑战。我们的核心竞争力包括卓越的运营、零缺陷心态、全球客户支持、系统能力团队以及遵守最高的汽车资格标准。我们还提供符合最新行业标准（例如 AEC-Q 100/101 资格）的广泛产品组合，并为安全关键应用提供大量文档和支持。要开始您的区域控制器设计，请联系您的英飞凌联系人，与我们的专家交流并利用我们的资源，包括自助资料、白皮书、应用说明、评估套件和数据表。

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