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用复位IC筑起安全高墙并加速汽车智能化落地

2022/9/12 8:56:21

全球新一轮科技和产业革命正悄悄来临，电动化、网联化、智能化、共享化成为汽车产业的发展潮流和趋势。在汽车新四化的推动之下，汽车电子电气架构从原来的分布式逐渐向跨域集中式和车辆集中式不断演进，汽车电子软件架构不断升级，软件与硬件分层解耦，软件定义汽车的时代即将到来。汽车智能化跑出加速度，中国的新能源车市场向好，ADAS功能搭载率不断攀升，L2正在成为标配，L3开始量产上车。

汽车智能化趋势下，功能安全成为行业关注焦点

随着汽车智能化的推进以及自动驾驶技术创新的日新月异，安全成为行业不约而同的关注焦点。安全分为两种，一种是本质安全，另一种是功能安全。本质安全是通过消除危险原因来确保安全的方法；而功能安全是通过功能方面的努力将风险降低到可接受水平来确保安全的方法。本质安全可以确保绝对的安全性，但是成本往往很高；相比之下，功能安全的成本较低，但在设计时必须考虑到当附加的功能发生故障时应如何确保安全。

举个例子，在铁路和道路交叉口，如果采用建立交桥的方法将铁路和道路分开，从物理上避免火车和汽车碰撞的方法，这是一种本质安全的思路。而如果通过在道路与铁路的交叉处设置警报器和栏杆，在铁路上安装传感器，当传感器检测到火车接近时，警报器响起，并降下栏杆，当另外的传感器检测到火车已经通过时，警报器停止，并升起栏杆，虽然道路与铁路在物理上仍然交叉，但可通过设置铁路道口的方法将汽车和火车相撞的风险降低到可接受的水平，这就是功能安全的思路。当然，在这个案例中，如果传感器损坏，那么在火车接近时，警报器和栏杆就不会工作，这是一种“危险”状态，因此就需要加入传感器的自我诊断或者双传感器的冗余设计，来确保即使传感器损坏也不会引发危险状态的设计，这就是故障安全（Fail Safe）的思路。

由此可知，功能安全其实就是基于“人会犯错”、“东西会损坏”思路之下的一种设计，而功能安全通常要同时考虑到“系统性故障”和“随机性故障”这两方面，来确保没有系统性的Bug，以及当随机性故障发生时不会对人造成伤害。在中国，ISO 26262（功能安全）已纳入推荐性国家标准，ISO 26262的第一版中文译本GB/T 34590已于2018年5月起开始施行。

当然，不止汽车领域有这个要求，很多工业场景同样对安全性要求非常高。为了构建更安全的系统，必须在设备开发过程中就要考虑到在发生问题时如何确保安全，这意味着故障安全和功能安全是贯穿设备开发全流程的。

复位IC为汽车和工业用设备安全保驾护航

讲到汽车和工业应用场景对设备安全性的需求，就不得不提到对系统电源电压进行监控的重要性，而复位IC是电压监控电路中不可或缺的产品之一，目前已经广泛应用于EV/HEV逆变器、引擎控制单元、ADAS、汽车导航系统、汽车空调、FA设备、计量仪器、伺服系统、各种传感器系统等需要对电子电路进行电压监控的各种车载和工业设备应用中。

面向该市场需求，罗姆推出了1000多种复位IC，2021年度，在低电压范围的广泛应用领域，创造了2.5亿枚的年出货量记录。就在近期，罗姆还开发出了一款高精度、超低功耗且支持40V电压的窗口型复位IC“BD48HW0G-C”。

那么什么是复位IC呢？复位IC是一种开关IC，可用于电子电路的电压监控，当检测到被监控的电压超过阈值时就会通过改变输出而达到复位操作的效果，因此具有通过与微控制器合作来确保系统安全的作用。就好比河里的水位报警器，当河水漫过最高警戒线或低于最低警戒线时都要拉响警报，并触发放水或蓄水动作，而这里的水位传感器就好比电路中的复位IC，起到的效果是一样的。

同样是复位IC，为什么要有这么多类型？罗姆最新推出的复位IC “BD48HW0G-C”又有什么特色或优势呢？由于应用场景的不同，系统电路对复位IC精度、功耗、工作电压、功能安全、监控电压范围、欠压/过压检测等需求都不一样，因此需要开发出不同的复位IC来匹配相应的市场需求。查询进一步信息，请访问官方网站