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Recent technical articles

Yurina O.
- Jan 15, 2021
自律的セル・バランシングによりEVの熱管理を強化

セル・バランシングは、電気自動車（EV）のバッテリ管理システムの重要な機能の1つであり、車両の走行距離を延長し、バッテリの安全な動作を確保するために役立ちます。また、セル・バランシングは、バッテリ自体の不均衡を修正するためにも必要です。EVのバッテリをはじめとして、すべてのバッテリには、製造プロセスでのミスマッチや動作条件のミスマッチが原因で時間の経過とともに不均衡が生じ、セル間のエージングが不均一になります。バッテリは、その中で最も弱いセルが完全に放電されてしまうと、他のセルに多くの電荷が残されていたとしても、それ以上電荷を供給できなくなります。セル・バランシングは、バッテリ・パックの容量を最大化し、そのすべてのエネルギーを使用可能にすることで、バッテリ寿命を延ばし、EVバッテリの場合は走行距離の延長を実現します...
Yurina O.
- Dec 18, 2020
基本的なブラシレス・ゲート・ドライバの設計 Part 3：統合型ハーフブリッジとディスクリート・ハーフブリッジの比較

今回の記事では、統合型とディスクリート型の違いを箇条書きにして説明します。比較する設計は、本技術記事シリーズの Part 1 および Part 2 で取り上げた設計と同じものです。絶えず基板面積の小型化が求められるという制約の下で、プリント基板（PCB）の設計者は、新たな可能性を求めて限界を超えようと努力を続けています。このような状況の中で、統合型マルチ・ハーフブリッジ・ドライバに注目が集まっています。PCBの小型化が進むのに対し、電力レベルや性能要件は厳しくなる一方です。その結果、設計者の中には、従来型のディスクリート・ハーフブリッジの設計を続けるべきか、集積度が高い『 DRV8320 』のような統合型の三相ハーフブリッジの設計に転向すべきかと迷っている方もおられます。Part3では...
Yurina O.
- Dec 18, 2020
変わりゆく世界の中で加速するワイヤレス・コネクティビティ技術の進歩

ワイヤレス接続によりリモート・ワークからホーム・スクールまで、素早い適応と生産性の維持が可能に今みなさんは、自宅の作業場所からオンライン・ビデオ会議を済ませ、子供がリモート授業にログインするのを見届けた後に、この記事を読んでいるところかもしれません。リモートで働く世界中の何百万もの人たちは、お互いにつながって生産的で創造的な日々を送るためには、さまざまなところまで届くようになったワイヤレス接続が不可欠なものになってきています。他の多くの企業と同じようにTIでも、今年はパンデミックの影響を受けて自宅から仕事をせざるをえなくなりました。半導体ビジネスは、大規模な研究開発プロジェクトを進め、大勢の顧客をサポートし、何百万個もの部品を出荷する、複雑な事業です。なんとか事業を止めずにいられたのは...
Yurina O.
- Dec 15, 2020
1台でさまざまなサイズ、電圧、フォーム・ファクタに幅広く対応するバッテリ・テスタを設計する方法

この技術記事では、デジタル制御ループ・バッテリ・テスタの利点を説明し、柔軟性と費用対効果が高いバッテリ・テスタ設計の例を紹介します。バッテリ試験設計における課題の概要は、ホワイト・ペーパー「精密な多機能リチウムイオン・バッテリ試験ソリューションの設計」（英語）をご覧ください。リチウムイオン電池は、小さな電子機器にも、電気自動車や電力グリッドといった大規模のアプリケーションにも使われており、当然ながらバッテリのサイズ、電圧、フォーム・ファクタは多岐にわたります。しかし、このように幅広い種類があるため、バッテリ・メーカーはそれぞれのバッテリのタイプに合った試験ソリューションを購入し維持や管理をしなければなりません。それにかかる設備投資もかなりのものになり、直接的にバッテリの最終コストの20...
Yurina O.
- Dec 15, 2020
ゾーン型アーキテクチャの基盤となる専用設計のゲートウェイ・プロセッサ

自動車業界ではメーカーもサプライヤも、自律性、電動化、コネクティビティを実現するために、新しい機能・性能を追加するソフトウェアの研究開発を精力的に行っています。しかし、多数の電子制御ユニット（ECU）を追加してこれらの機能を実現できたとしても、その結果、複雑さが増し、コストアップになったのでは持続可能な取り組みとはいえません。多数の車載ECUを一元的に管理して効率的に運用する方法には、ドメイン型アーキテクチャを採用するか、ゾーン型アーキテクチャを採用するかによって2つの方法があります。ドメイン型アーキテクチャは、サポートする機能に基づいてECUを管理するのに対し、ゾーン型アーキテクチャは、ECUがある場所（たとえば、車体の右前方のゾーン）に基づいてECUを管理します。システムの複雑さとコストを最小化するために2つの方法を併用することもできますが...
Yurina O.
- Dec 15, 2020
「イノベーションの道のり」　世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムのインサイド・ストーリー　パート2

TIの技術者チームが世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムを開発したことで、カスタマーに車載レーダー・テクノロジを提供することが可能となり、その結果、より安全な車をより多くの人に届けることができるようになりました。「ミリ波研究開発チームは“JDI”と呼ばれていました。“Just do it”、『とにかくやってみる』という意味です」開発中核チームの技術者であるVijayは、当時のチームの呼び名のことを懐かし気に話しました。世界初の車載用オンチップ・ミリ波レーダー・システムの開発は9年にわたる長い道のりでしたが、そのイノベーションには、まさにこの呼び名が表すような意気込みが必要でした。世界初のオンチップ...
Yurina O.
- Dec 4, 2020
自動ホスト・リバース・ウェイクアップによりHEV/EVのバッテリ寿命を延ばす

クルマの電動化が進むにつれて、高精度のバッテリ監視機能を使用し、最高レベルの機能安全を実現することが重要になります。そこで、バッテリ監視機能の精度を向上させるために、自動車のバッテリ管理システム (BMS) は効率的に動作し、EV に搭載している個別のバッテリ・セルの性能をリアルタイムで監視する必要があります。電気自動車 (EV) やハイブリッド車 (HV) の一般的な構成で、バッテリ管理ユニット (BMU) は 12V バッテリから電力を受け取ります。自動車が駐車している状態や電源がオフになっているときでも、リモート・キー・エントリー (ワイヤレス・ドアロック)、セキュリティ (盗難防止)、バッテリ監視などの各種機能をサポートするために、このバッテリは継続的にオンになっています。 ...
Yurina O.
- Dec 3, 2020
アナログ回路の統合により車両用モータ・コントローラ設計を簡素化する方法

この記事では、電子制御モジュール設計に関する設計課題への対処に有効な、モータ・ドライバICに内蔵された個別のアナログ機能について説明します。自動車の車両電子システムは電動モータを使用して、最適な位置にシートを調整したり、トランクを楽に開けられるようにしたりして、乗員の乗り心地の良さや便利さを高めます。このような用途では、アルファベットの「H」の形に並べられたMOSFET（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）が電動モータを制御します。しかし、電子制御モジュール設計でMOSFETをスイッチとして使用すると、電磁干渉（EMI）、熱管理、電流センシング、パワーオフ・ブレーキ、診断および保護などの技術的課題が新たに生じます。TIが開発した多種多様な集積回路（IC）モータ・ドライバ製品は...
Yurina O.
- Nov 27, 2020
破壊的変化に備える　機械学習の3つの活用方法：俊敏性を重視するビジネスをサポート

世界各地でパンデミックへの対応が始まった頃、オンライン・ショッピングは以前よりもずっと手軽になりました。自宅にこもる人が増え続ける中、配送が数日遅れることがあったかもしれませんが、ほとんどの小売業者は営業を続けて商品を届けることができていました。この実績は驚異的です。需要がかつてないほど急増していたうえに、注文を処理する倉庫では、ソーシャル・ディスタンスを保つためにスタッフを減らして距離をとりながら働かなければならなかったからです。オンライン業務を実践していたチームだけでなく、あまり顧みられることがない小さな部分であるプロセッサとソフトウェアに注目してみましょう。倉庫のロボットがパターンを識別して周囲で起きている活動から絶え間なく学習できるのも、プロセッサとソフトウェアのおかげです...
Yurina O.
- Nov 26, 2020
「ビジョンを可能に」世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムのインサイド・ストーリー　パート1

TIの革新的な技術者たちが世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムを開発したことで、TIの顧客企業はレーダー・センシング・テクノロジをさまざまなアプリケーションに取り入れることができるようになりました。このようなアプリケーションは道路上や工場内での安全性を支えるだけでなく、消防士が煙の向こうにいる人の命を救う助けにもなるでしょう。壁や煙で見えなくても、意識を失って動けなくなっている人を見つけるために、消防士のヘルメットにも取り付けられる低コストのレーダー・センサをイメージしてみてください。 TIの技術者が生み出してきたミリ波（mmWave）レーダー・センサにより、将来的には壁や障害物を「透視」したり、3次元画像処理により認識した情報に応じて使用者に警報音で知らせることができるようになるかもしれません...
Yurina O.
- Nov 24, 2020
単一電源絶縁型アンプおよびADCによる絶縁電流/電圧センシング設計の簡素化

作業者の保護、ノイズ耐性の強化、サブシステム間のグランド電位差への対処など、その機能はあらゆるところで必要とされます。モータ駆動、太陽光インバータ、 DC充電（パイル）ステーション、産業用ロボット、無停電電源、トラクション・インバータ、オンボード・チャージャ、 DC/DCコンバータなどのアプリケーションのために、その機能を設計します。その機能とはもちろん、ガルバニック絶縁のことです。前述のようなシステムでは、モニタリングと制御を行うために、ある電力ドメインから別のドメインへ絶縁バリアをまたいで電流と電圧の情報を伝える必要があります。絶縁バリアをまたいでどのようにアナログ情報を伝えるのでしょうか。その答えは絶縁型アンプと絶縁型A/Dコンバータ...
Yurina O.
- Nov 20, 2020
GaNで電気自動車の進化を推進

TI独自の高度に統合された窒化ガリウム（GaN）ソリューションは、エントリレベルから高級モデルまでのハイブリッド車/電気自動車の充電の高速化と走行距離の延長に役立ち、普及率向上へのハードルを下げることができます。 TIでは電気自動車やハイブリッド車の電源管理用に高効率の集積回路を作成することで、お客様がより効率が高く手頃な価格の車両を設計し、排気ガスを減らしてクリーンな環境作りに貢献できるようにします。走行距離の不安や、充電ステーションを探す手間、充電のための長い停車時間などから、ドライバーは従来型の自動車からハイブリッド車や電気自動車（HEV/EV）への乗り換えに躊躇してきました。しかし、電源管理の革新が、乗り換えを進める後押しとなっています。 TIの最新の車載対応窒化ガリウム...
Yurina O.
- Nov 18, 2020
48Vシステムに関連する5つの疑問について考察する

今、すべてが電気だけで走る完全な電気自動車（EV）の時代を目指し、利用可能な技術、市場や環境に対する規制、インフラの構築などさまざまな面からの取り組みが一斉に行われています。国際エネルギー機関のレポート「Global EV Outlook 2020」によれば、プラグイン・ハイブリッド車（PHV）を含む電気自動車の販売台数は、2019年に世界全体で過去最高の210万台に達し、路上を走るこれらの車の累計は720万台となっています。  しかし、EVは年率40%もの成長を遂げているものの、世界の自動車市場全体ではわずか1%、売上額では2.6%に過ぎず、それ以外はICE（内燃機関）タイプの自動車が占めています。自動車メーカーは二酸化炭素の排出を減らし、政府の規制を遵守する必要性から...
Yurina O.
- Nov 16, 2020
設計目的に合ったデジタル・アイソレータの選び方

この記事では、デバイス選定が簡単になるように、デジタル・アイソレータを選択する際の主な判断基準を見ていきます。車載用や産業用のアプリケーションにデジタル・アイソレータがますます使われるようになる中、膨大な候補の中からシステムに最も適したデバイスを選択するのは骨の折れる仕事です。それだけでなく、ほとんどのデジタル・アイソレータは特定のシステム要件やアプリケーションを念頭に作られているので、選んだデバイスがシステムの要件と合っているかを確認するために、仕様や機能に延々と目を通すことになります。しかし、「正しい」デバイスを見つけることが必ずしも複雑というわけではありません。必要な判断基準を順番に見ていきましょう。ステップ 1 ：絶縁仕様要件を理解する最初のステップは...
Yurina O.
- Nov 11, 2020
HEV/EV 用冷暖房システムの設計方法

何十年もの間、内燃エンジン (ICE) は車だけでなく冷暖房システムをも動かしています。自動車産業の電動化が進み、小型燃焼エンジンを搭載したハイブリッド電気自動車 (HEV) やエンジン無搭載の完全電気自動車 (EV) への移行が進むにつれて、暖房、換気、空調 (HVAC) システムはどのような仕組みになっていくのでしょうか。このホワイトペーパーでは、48V、400V、または 800V のHEV/EV に搭載される新しい冷暖房制御モジュールについて説明します。その次に、これらのモジュールに固有のサブシステムについて、システム図と例を交えて説明します。最後に、貴社の実装計画の着手に役立つよう、これらのサブシステムの機能的なソリューションを改めて説明します。ホワイトペーパー...

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「イノベーションの道のり」　世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムのインサイド・ストーリー　パート2

自動ホスト・リバース・ウェイクアップによりHEV/EVのバッテリ寿命を延ばす

アナログ回路の統合により車両用モータ・コントローラ設計を簡素化する方法

破壊的変化に備える　機械学習の3つの活用方法：俊敏性を重視するビジネスをサポート

「ビジョンを可能に」世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムのインサイド・ストーリー　パート1

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