摘要:古人云:“人无远虑,必有近忧!”突如其来的关税大战,让很多服务中国市场的美资芯片公司手忙脚乱,当很多美资公司还在为供应链发愁的时候,这家美资企业却在从容畅谈如何服务本土头部新能源汽车企业、如何与中国企业一起抓住机器人大商机,这家企业就是Allegro Micr
古人云:“人无远虑,必有近忧!”突如其来的关税大战,让很多服务中国市场的美资芯片公司手忙脚乱,当很多美资公司还在为供应链发愁的时候,这家美资企业却在从容畅谈如何服务本土头部新能源汽车企业、如何与中国企业一起抓住机器人大商机,这家企业就是Allegro MicroSystems(以下简称Allegro),一家专注于开发、制造和销售高性能传感器和功率集成电路的企业,其电流传感器位居市场份额第一,几乎所有汽车厂商都是他们的客户,其产品应用于汽车发动机、安全系统、自动驾驶辅助系统(ADAS)、电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)等领域。
“大家一定都很关注Allegro的供应链情况,这个可以告诉大家,由于我们两年前就在打造本土供应链,所以我们可以放心足量的供货,我们也在和本土客户密切合作。”在慕展媒体见面会上,Allegro全球副总裁兼中国区总经理徐伟杰告诉媒体。
图:Allegro全球副总裁兼中国区总经理徐伟杰
徐伟杰表示Allegro早就在布局供应链多元化与本土化扩展计划,实施 Allegro 专有工艺的中国晶圆厂、与当地 OSAT 合作以及相关产品(SKU)在中国生产和销售等,这样的提早布局让Allegro从容应对变局。
01以TMR技术为核心,驱动汽车与机器人未来演进
当然,仅有安全的供应链还不够,作为一家企业,好产品才是王道,在智能化与电气化浪潮下,汽车与机器人产业正经历颠覆性变革,作为磁传感与电源管理技术的全球领导者,Allegro 凭借其创新的TMR(隧道磁阻)技术,持续推出高精度、高可靠性的解决方案,为电动汽车、智能机器人及清洁能源系统提供关键技术支持。
Allegro的核心产品是电流磁性传感器,它是一种利用磁场变化来检测电流的传感器,在许多领域都有着广泛的应用,其原理也很简单就是根据法拉第电磁感应定律,当导线中有电流通过时,会在导线周围产生磁场。电流磁性传感器可以检测到这种磁场的变化,从而间接测量导线中的电流大小。
原理简单但是要做出客户认可的好产品却并不容易。
成立35年来,Allegro一直专注在高精度高灵敏度低功耗电流磁性传感器的研发,霍尔效应传感器是 Allegro 的核心技术之一,广泛应用于汽车、工业、消费电子和办公自动化等领域。
此外,TMR(隧道磁阻)技术也是 Allegro 的另一项重要技术,相比传统的霍尔效应传感器,TMR(Tunnel Magnetoresistance)技术基于量子力学中的隧道效应进行测量。其核心结构是由两个磁性层夹着一个非常薄的绝缘层(通常为1-2纳米)。当外加磁场改变时,两个磁性层的磁化方向相对变化,电子通过绝缘层的隧道概率也随之改变,从而导致电阻值发生变化。当两个磁性层的磁化方向平行时,电阻最小;而当磁化方向反平行时,电阻最大,所以TMR 技术在弱磁场检测灵敏度上显著提升,能够检测到极其微弱的磁场变化,TMR电流磁传感器就是利用TMR效应来检测电流产生的磁场,Allegro等于是利用TMR将电流磁传感器发扬光大。
图:Allegro全球营销及应用副总裁Ram Sathappan(左)和Allegro应用营销高级总监Shaun Milano(右)
“TMR技术有三大核心优势,首先是超高灵敏度与精度,TMR传感器的灵敏度是传统霍尔传感器的15倍以上,可精准检测微小的磁场变化,适用于机器人关节位置反馈、电机电流控制等高精度场景。”Allegro应用营销高级总监Shaun Milano在接受电子创新网独家专访时指出,“其次是低功耗与高能效,通过优化的工艺控制,TMR传感器在医疗设备、电动汽车等长时运行场景中显著降低功耗,延长系统续航。第三大优势则是高频响应与抗干扰能力--它支持高开关频率(可达MHz级),在电动汽车OBC(车载充电机)和48V电源系统中实现高效能量转换,同时通过抑制杂散磁场干扰,确保数据可靠性。”
以新型XtremeSense™ TMR电流传感器(CT4022/4032)为例,其RMS噪声较前代降低50%,抗干扰能力提升75%,成为太阳能逆变器、热泵及电动汽车充电器的理想选择。
由于MR电流磁传感器优点突出因此很开被客户采用,应用于汽车、机器人等方案上。
Allegro全球营销及应用副总裁Ram Sathappan在接受专访时表示,Allegro汽车解决方案实现从前挡风玻璃到后保险杆的全面覆盖。
他表示随着电动汽车向高阶自动驾驶演进,Allegro的解决方案聚焦三大方向:
1、48V电气架构
通过48V高压平台,Allegro的驱动芯片与电流传感器可在不增加体积的前提下提升功率密度,支持线控转向(SBW)、线控制动等关键负载,降低能量损耗20%以上。
Shaun Milano补充说目前48V电气架构虽然还不是企业领域的行业标准,但Allegro在与行业头部客户交流时,他们都表示48V电气架构优势很多,所以大家都在朝这个方向发展,Allegro已经有支持48V架构的产品,走的比较领先。
2、智能悬架的精准控制
Ram Sathappan表示据他们观察中国新能源汽车厂商目前已经解决了新能源汽车的动力与控制问题,未来要突破就是悬架技术!向智能悬架发展,笔者从最近尊界S800的发布来看,智能悬架也是其与奔驰迈巴赫一较高下的底气所在。
Ram Sathappan表示从汽车转向和制动技术发展来看,目前采用的是电控液压和电动助力转向,已经在开发的是电控机械和线控转向,未来的趋势是集成起来,将四个车轮上的所有逆变器、牵引电机、转向和制动功能集成都一个系统内,估计在2028年左右会开始采用!
“智能悬架需实时监测车身高度、角度及路面状态。Allegro的TMR角度传感器与高度传感器可提供±0.5°的测量精度,结合低噪声驱动芯片,实现毫秒级动态调整,兼顾舒适性与安全性。”他指出。
3、功能安全与集成化设计
他表示Allegro的芯片符合ASIL-D功能安全等级,通过硬件冗余与失效诊断机制,确保底盘控制系统的可靠性。例如,其SoC芯片集成ARM M4内核,将驱动、传感与通信功能高度集成,简化整车电子架构。
机器人:从工业场景到人形突破
Shaun Milano表示机器人产业的爆发对传感与驱动技术提出更高要求,Allegro的方案覆盖三大关键需求:
关节驱动的精准反馈
他解释说人形机器人需在有限空间内实现多自由度运动,Allegro的TMR位置传感器可实时检测关节角度(精度达±0.5°),配合低功耗电流传感器(如CT4032),确保电机高效运行。目前,其技术已应用于仓储机器人、清洁机器人及人形机器人原型的关节控制优化。
小型化与高集成度
通过先进封装工艺(如宽体SOIC),Allegro将传感器尺寸缩减30%,同时集成电气隔离功能,减少外围电路,助力机器人轻量化设计。
高动态场景的快速响应
在高速运动的工业机器人中,TMR传感器的高频特性可捕捉瞬时位置变化,避免传统霍尔传感器的信号延迟问题。
02产品演进--更高集成,更多智能
数据显示,Allegro 是世界第一大磁性传感器厂商,其霍尔效应传感器技术广泛应用于汽车发动机、安全系统、自动驾驶辅助系统(ADAS)、电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)等领域。
Allegro 每年向全球超过 10,000 家客户提供超过 10 亿个产品,其中包括 50 多家知名汽车厂商。
由于其客户数量多且在业内影响力巨大,因此安森美半导体于今年3月向其发出收购邀约,但被Allegro拒绝。我想Allegro拒绝一项高溢价收购也是出于对自身产品和未来市场的自信。
Shaun Milano表示产品应用领域在不断拓展,例如本次慕展上,Allegro 就发布了一款汽车级、无传感器正弦三相 BLDC 驱动器芯片A89347,它适用于电动汽车座椅和电池冷却风扇,它提供集成的闭环速度控制,可尽最大限度地减少振动和可闻噪声。此外,可通过 EEPROM 配置的可定制速度曲线允许在各种风扇应用中定制性能。
“我们的方案也可以用在数据中心的服务领域,”Shaun Milano表示。“A89347 具有压摆率控制、锁定检测和低功耗待机模式,低功耗待机模式下电流消耗为10uA。灵活的控制有助于实现更安静、更高效的风扇运行,而更低的功耗可延长电池寿命。这款通过 AEC-Q100 标准的 IC 确保在汽车环境中可靠运行。”
笔者注意到在本次慕展展台上,Allegro还特意展出了这个方案(如下图所示)。
“我们看到,48V电气方案实际上正从数据中心向汽车乃至机器人领域发展,我们在这个领域正好已经有成熟方案。”Shaun Milano表示,“实际上,我们的48V电气方案也针对中国客户需求开发的,有助于推动中国电动汽车与储能系统升级。另外我们的方案也可以用于数据中心液冷方案,支持绿色低碳设计。”
Shaun Milano表示Allegro的下一代产品将聚焦三个方向:一个是工艺与封装的持续突破,通过3D封装与新材料应用,进一步提升集成度与散热性能。另外一个是跨领域协同--打通汽车、机器人、能源系统的数据链,例如将底盘控制算法迁移至人形机器人,实现技术复用与成本优化。
第三个就是产品系统级SoC集成:从传感器发展到小型化+多功能驱动平台,Shaun Milano表示Allegro不仅提供底层感知与驱动器件,更将芯片级功能安全与集成设计推向新高度,助力整车厂构建可扩展、模块化的底盘架构。他透露Allegro发布的最新一代SoC芯片集成了ARM Cortex-M4内核、功率驱动单元、电流/位置检测模块,有效降低外围元件数量,实现“单芯片闭环控制”,在封装上提升了散热与尺寸效率,在功能上实现了更多叠加可以支持编码器、负载反馈、状态监控等。
他透露Allegro这样的集成化产品已在多个机器人项目中实现规模部署,支持高度集成的关节模组开发。
更高功率密度发展48V系统芯片,支持电驱效率提升更小尺寸封装SoC级集成,降低尺寸与复杂度无论是智能电动汽车的底盘线控、主控电驱,还是机器人系统的感知与驱动,Allegro正凭借其在传感、驱动、电流管理领域的领先技术,和系统级解决方案的整合能力,站在未来出行与智能制造的交汇点。
更重要的是,其通过加强在中国的本地研发与支持体系,正加速构建一个“本地定义、全球服务”的创新生态,为合作伙伴提供强有力的技术支撑与成长共赢的平台。(完)
来源:科技芯时空