【導讀】如今，在電動(dòng)化、智能化浪潮的席卷之下，電動(dòng)汽車(chē)正在風(fēng)靡全球。Canalys的數據顯示2021年全球電動(dòng)汽車(chē)（EV）的銷(xiāo)量達650萬(wàn)輛，同比增長(cháng)109%。區別于傳統汽車(chē)，具有更多電子設備的電動(dòng)汽車(chē)對安全性能的要求更高，車(chē)載充電、車(chē)內通信、ADAS系統、電子動(dòng)力轉向和懸架、逆變器、牽引電機、電池、模塊和電池組……大量系統必須經(jīng)過(guò)徹底測試才能視為可以安全駕駛。

還記得當年那一場(chǎng)場(chǎng)測驗嗎？小到月考，大到高考，一路不斷夯實(shí)錘煉，才能邁向理想中的大學(xué)。汽車(chē)也如同那個(gè)時(shí)代的我們，只有完成一次次的測試“大考”，才能真正的走向市場(chǎng)。畢竟，唯有高度嚴苛的測試，才能帶來(lái)高度可靠的品質(zhì)。

如今，在電動(dòng)化、智能化浪潮的席卷之下，電動(dòng)汽車(chē)正在風(fēng)靡全球。Canalys的數據顯示2021年全球電動(dòng)汽車(chē)（EV）的銷(xiāo)量達650萬(wàn)輛，同比增長(cháng)109%。區別于傳統汽車(chē)，具有更多電子設備的電動(dòng)汽車(chē)對安全性能的要求更高，車(chē)載充電、車(chē)內通信、ADAS系統、電子動(dòng)力轉向和懸架、逆變器、牽引電機、電池、模塊和電池組……大量系統必須經(jīng)過(guò)徹底測試才能視為可以安全駕駛。

電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵子系統示意圖

對此，測試設備制造商和測試工程師需要能夠快速開(kāi)發(fā)新測試解決方案以應對汽車(chē)行業(yè)的變化。ADI作為半導體行業(yè)優(yōu)秀的解決方案提供商，能夠提供豐富齊全的高性能產(chǎn)品組合，為汽車(chē)測試行業(yè)帶來(lái)高水平的性能和穩健性。

硬件在環(huán)

電控單元作為新能源汽車(chē)的核心之一，其測試更是重中之重。然而面對各式子系統和不斷迭代的需求，直接上整車(chē)臺架進(jìn)行測試，必然不符合成本邏輯，那么一種用于測試復雜實(shí)時(shí)系統且可以量身定制的測試技術(shù)就是絕佳選擇——硬件在環(huán)（HIL）。

如今，隨著(zhù)ECU功能越來(lái)越強，對HIL也更具挑戰性。需要更復雜的模型來(lái)滿(mǎn)足效率等新的市場(chǎng)要求，因為它們必須復制高功率開(kāi)關(guān)行為。隨著(zhù)模型日益復雜，計算時(shí)間也會(huì )增加，因此需要更快地采集和激發(fā)模擬輸入和輸出。

ADI廣泛的信號調理、數據采集、信號生成和隔離產(chǎn)品組合為HIL仿真器提供優(yōu)化的解決方案，關(guān)鍵是能夠以電壓或電流的形式測量或生成廣泛的輸入信號，同時(shí)保持非常低的延遲。無(wú)論系統設計要求低功耗、低噪聲、高密度還是高精度，ADI都能提供完整的信號鏈解決方案。

? 電流和電壓測量

通常應用中會(huì )要求測量寬帶寬上的電壓或電流信號。信號鏈通常包括保護電路、模擬前端、信號調理、單通道或多通道ADC、基準電壓源、電源管理和隔離。以下鏈接提供的信號鏈選項，用于測量高達1 MHz的寬帶寬，針對噪聲性能進(jìn)行了優(yōu)化，以支持AC和/或DC分析。

電流和電壓測量

? 電流和電壓驅動(dòng)

模擬輸出電路必須能夠產(chǎn)生具有快速更新速率的動(dòng)態(tài)信號。電壓范圍、分辨率和輸出驅動(dòng)強度。這些信號鏈通常包括精密DAC、隔離、電源管理、基準電壓源、放大/信號調理和輸出保護。

電流和電壓驅動(dòng)

硬件在環(huán)關(guān)鍵產(chǎn)品

超快速16位精度電壓輸出DAC AD3542R設計用于生成多個(gè)輸出范圍，采用2.5 V固定基準電壓源。AD3542R可以配置為實(shí)現多種電壓范圍，如2.5V、3V、10V或±5 V。 

支持信號擴展的集成式全差分ADC驅動(dòng)器 ADAQ23878是一款高精度、高速μModule數據采集解決方案，通過(guò)將設計人員選擇、優(yōu)化和布局器件的重任移交給器件來(lái)縮短高精度測量系統的開(kāi)發(fā)周期。 

高壓傳動(dòng)系統測試

測試電動(dòng)汽車(chē)的高壓(HV)傳動(dòng)系統涉及仿真和測量逆變器、電池組、牽引電機和充電系統的高功率輸入、高功率輸出和控制信號。這些測試系統必須能夠提供峰值功率水平并仿真最壞情況，需要動(dòng)態(tài)電源或電子負載等技術(shù)來(lái)進(jìn)行高穩健測試。此外，測試系統必須是雙向的或可再生的，以提高效率。測量和控制必須實(shí)現隔離，以確保在數百至數千伏的高壓水平下安全可靠地運行。

電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統子系統

高功率隔離信號鏈可實(shí)現測試電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統組件（如逆變器、電機、充電器和充電器連接）所需的效率和穩健性。需要精確的測量和控制，以便測試系統在所有條件下都能高效可靠地運行，并在需要時(shí)精確地提供所需的功率。這些解決方案共同提供了在汽車(chē)測試場(chǎng)景中準確測量電壓和電流所需的混合信號電路。

ADI逆變器測試用動(dòng)態(tài)電源信號鏈

特色產(chǎn)品

AD7606C-18是一款18位、同步采樣、模數轉換數據采集系統(DAS)，具有八個(gè)通道。每個(gè)通道均包含模擬輸入箝位保護、可編程增益放大器(PGA)、低通濾波器(LPF)和18位逐次逼近寄存器(SAR)模數轉換器(ADC)。

ADN4620/ADN4621均為雙通道、信號隔離式、低壓差模信號(LVDS)緩沖器，數據速率高達2.5 Gbps，并且具有非常低的抖動(dòng)。這些器件集成了ADI公司的iCoupler?技術(shù)，已針對高速運行進(jìn)行了增強，可提供LVDS信號鏈的插入式電氣隔離。

協(xié)議分析工具

協(xié)議分析工具或數據記錄器是監控和記錄數字和模擬信號（例如溫度、電壓、電流或數字通信）的設備，用于診斷、維修或優(yōu)化車(chē)輛?，F代汽車(chē)（尤其是電動(dòng)汽車(chē)）需要支持更快的信號速率和不斷發(fā)展的標準，同時(shí)遵循小尺寸、低功耗和高耐用性要求，以提高在車(chē)輛中的使用效率。這些要求給汽車(chē)技術(shù)開(kāi)發(fā)商帶來(lái)了新的挑戰：

? 更多傳感器、控件和接口：更高的信號帶寬，復雜性增加

? 現場(chǎng)運行：低功耗、小尺寸和穩健運行，適用于惡劣環(huán)境或主動(dòng)路測

? 不斷發(fā)展的標準和要求：確保支持各種有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)協(xié)議

? 耐用性和多功能性：性能穩健，具有容錯能力

現代汽車(chē)中使用了各種車(chē)內協(xié)議

協(xié)議分析工具需要支持多種接口，ADI的產(chǎn)品組合包括CAN、LIN、SENT、GMSL、RS-485/RS-232或多協(xié)議、USB、汽車(chē)以太網(wǎng)、A2B、C2B、E2B等。由數據記錄器監測的常見(jiàn)信號（例如溫度、電壓或電流）適用于窄帶過(guò)采樣ADC，而Σ-Δ ADC提供高信號鏈集成度，并且多通道選項可用于同時(shí)監測多個(gè)信號。ADI為便攜式應用提供緊湊型集成隔離式通信、多通道ADC以及低功耗MCU和ADC選項。

數據記錄儀和協(xié)議分析儀

特色產(chǎn)品

ADuM4165/ADuM4166是 USB 2.0 端口隔離器，利用 ADI 公司的 iCouple? 技術(shù)，可根據需要，來(lái)動(dòng)態(tài)支持所有 USB 2.0 數據速率，包括低速 (1.5 Mbps)、全速 (12 Mbps) 或高速 (480 Mbps)。這些套件支持具有自動(dòng)速度協(xié)商的主機隔離以及外設隔離。

AD4116是一款低功耗、低噪聲24位Σ-Δ型模數轉換器(ADC)，它集成了一個(gè)模擬前端(AFE)，支持6個(gè)全差分或11個(gè)單端高阻抗(≥10 MΩ)雙極性±10 V電壓輸入。額外的2個(gè)差分或4個(gè)單端/偽差分直接ADC輸入在較低的輸入范圍內提供出色的性能。

噪音、振動(dòng)和粗糙度 (NVH)

在開(kāi)發(fā)電機或動(dòng)力轉向等新技術(shù)時(shí)，了解設備將如何響應現實(shí)世界的變量（如道路振動(dòng)和其他惡劣條件）至關(guān)重要。電子信號中不必要的聲音或中斷會(huì )產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)干擾，從而對消費者的駕駛體驗產(chǎn)生負面影響。更糟糕的是，未得到控制的振動(dòng)會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移損壞電氣和機械部件，從而導致潛在的災難性故障。

車(chē)輛駕駛測試有助于應對研發(fā)階段的這些挑戰，從而可以實(shí)施和驗證降噪技術(shù)。相比之下，基于狀態(tài)的監測 (CbM) 旨在發(fā)現電機和機械的類(lèi)似低效問(wèn)題，通常用于在部署后進(jìn)行持續監測。NVH測試主要用于研發(fā)認證階段，而CbM則用于監控現有運行中機器或進(jìn)行預測性維護。

MEMS連接DAQ信號鏈

特色產(chǎn)品

ADXL1001/ADXL1002 在具有兩個(gè)滿(mǎn)度范圍選項的拓展頻率范圍內提供超低的噪聲密度，并且提供優(yōu)化的工業(yè)條件監測能力。ADXL1001 (±100 g) 和 ADXL1002 (±50 g) 分別具有 30 μg/√Hz 和 25 μg/√Hz 的典型噪聲密度。兩款加速度計器件均具有穩定、可重復的靈敏度，并且可以承受高達 10,000 g 的外部沖擊。

ADAQ7768-1是一款 24 位精密數據采集μModule?解決方案，將信號調節、轉換和處理模塊封裝到一個(gè)系統級封裝(SIP) 設計中，從而能夠快速開(kāi)發(fā)高度緊湊、高性能的精密DAQ系統。

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