ROHM：LiDAR技术的新时代：前景广阔，未来可期

发布时间：2024-05-16 09:05
作者：AMEYA360
来源：ROHM
阅读量：794

　　什么是LiDAR?

　　LiDAR是Light Detection And Ranging(激光探测与测距)的缩写，是使用近红外光、可见光或紫外光照射对象物，并通过光学传感器捕获其反射光来测量距离的遥感(使用传感器从远处进行感应)方法。

　　也被称为“Laser Imaging Detection And Ranging(激光成像检测与测距)”，通常以脉冲状近红外激光照射对象物，计量光线到达对象物并反射回来的时间差。LiDAR的特点在于它不仅可以准确地检测到达对象物的距离，还可以准确地检测位置和形状。

ROHM：LiDAR技术的新时代：前景广阔，未来可期

　　LiDAR用激光二极管

　　要提高LiDAR的性能，如实现“更长距离”和“更高空间分辨率”的感测，要求作为感测光源的激光二极管具有更高输出功率、更高效率以及更小的光束光斑。ROHM可以提供同时满足这两项要求的激光二极管。

　　高输出功率半导体激光二极管

　　ROHM已经拥有实现了更窄的激光线宽的自有专利技术，有助于LiDAR支持更远的距离并实现更高的精度。ROHM于2019年开发出25W的激光二极管“RLD90QZW5”，于2021年开发出75W的激光二极管“RLD90QZW3”。为了满足市场对更高输出功率的强劲需求，2023年ROHM又开发出输出功率高达120W的“RLD90QZW8”。

ROHM：LiDAR技术的新时代：前景广阔，未来可期

　　“RLD90QZW8”是针对使用3D ToF系统进行测距和空间识别的LiDAR开发的一款120W高输出功率红外激光二极管。利用ROHM自有的元器件开发技术，与普通产品相比，新产品的激光波长温度影响减少了66%，仅为⊿11.6nm(平均0.10nm/℃)。

　　该优势有助于使用更窄通带的带通滤光片，从而有助于LiDAR实现远距离检测。另外，新产品还实现了270μm业界超窄线宽，而且在264μm范围内(线宽的97%)实现了均匀而稳定的发光强度，有助于提高LiDAR的精度。此外，新产品还实现了出色的光电转换效率(PCE)，光输出效率更高，有助于降低LiDAR的功耗。

　　产品阵容

ROHM：LiDAR技术的新时代：前景广阔，未来可期

　　除此以外，ROHM还提供更智能的LiDAR解决方案，与具有出色开关特性的GaN器件相结合，可以进一步提高LiDAR的距离分辨率并增加可检测距离。

　　2023年罗姆推出超高速驱动GaN器件的栅极驱动器IC“BD2311NVX-LB”。该产品实现了纳秒(ns)量级的栅极驱动速度，从而使GaN器件可实现高速开关。之所以能实现该特性，离不开ROHM对GaN器件的深入研究以及对栅极驱动器IC性能的追求。通过最小栅极输入脉宽为1.25纳秒的高速开关，助力应用产品实现小型化、进一步节能和更高性能。

ROHM：LiDAR技术的新时代：前景广阔，未来可期

　　另外，该产品通过采用ROHM自有的驱动方式、搭载栅极输入波形过冲(一直以来的难题)抑制功能，可以防止因过电压输入而导致的GaN器件故障;通过集成ROHM的EcoGaN™，还可以简化配套产品的设计，有助于提高应用产品的可靠性。不仅如此，针对多样化的应用需求，还可以通过调整栅极电阻，来选择理想的GaN器件。

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　　5月27日，全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)宣布，推出一款适用于600V级高耐压GaN HEMT驱动的隔离型栅极驱动器IC“BM6GD11BFJ-LB”。通过与本产品组合使用，可使GaN器件在高频、高速开关过程中实现更稳定的驱动，有助于电机和服务器电源等大电流应用进一步缩减体积并提高效率。　　新产品是ROHM首款面向高耐压GaN HEMT的隔离型栅极驱动器IC。在电压反复急剧升降的开关工作中，使用本产品可将器件与控制电路隔离，从而确保信号的安全传输。　　新产品通过采用ROHM自主开发的片上隔离技术，有效降低寄生电容，实现高达2MHz的高频驱动。通过充分发挥GaN器件的高速开关特性，不仅有助于应用产品更加节能和实现更高性能，还可通过助力外围元器件的小型化来削减安装面积。　　另外，隔离型栅极驱动器IC的抗扰度指标——共模瞬态抗扰度(CMTI)*¹达到150V/ns(纳秒)，是以往产品的1.5倍，可有效防止GaN HEMT开关时令人困扰的高转换速率引发的误动作，从而有助于系统实现稳定的控制。最小脉冲宽度较以往产品缩减33%，导通时间缩短至仅65ns。因此，虽然频率更高却仍可确保最小占空比，从而可将损耗控制在更低程度。　　GaN器件的栅极驱动电压范围为4.5V～6.0V，绝缘耐压为2500Vrms，新产品可充分激发出各种高耐压 GaN器件(包括ROHM EcoGaN™系列产品阵容中新增的650V耐压GaN HEMT“GNP2070TD-Z”)的性能潜力。输出端的消耗电流仅0.5mA(最大值)，达到业界超低功耗水平，另外还可有效降低待机功耗。　　新产品已于2025年3月开始量产(样品价格：600日元/个，不含税)。另外，新产品也已开始网售，通过电商平台均可购买。　　EcoGaN™是ROHM Co.,Ltd.的商标或注册商标。　　<开发背景>　　在全球能源消耗逐年攀升的背景下，节能对策已成为世界各国共同面临的课题。尤其值得注意的是，据调查“电机”和“电源”消耗的电量约占全球总用电量的97%。改善“电机”和“电源”效率的关键在于采用碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等新材料制造的、负责功率控制和转换的新一代功率器件。　　ROHM充分发挥其在硅半导体和SiC隔离型栅极驱动器IC开发过程中积累的技术优势，成功开发出第一波产品——专为GaN器件驱动而优化的隔离型栅极驱动器IC。未来，ROHM将配套提供GaN器件驱动用的栅极驱动器IC与GaN器件，为应用产品的设计提供更多便利。　　<应用示例>　　◇ 工业设备：光伏逆变器、ESS(储能系统)、通信基站、服务器、工业电机等的电源　　◇ 消费电子：白色家电、AC适配器(USB充电器)、电脑、电视、冰箱、空调　　<术语解说>　　*1) 共模瞬态抗扰度(CMTI)　　隔离型栅极驱动器的主要参数之一，指产品对短时间内发生的电压急剧变化的耐受能力。特别是驱动GaN HEMT等转换速率较高的器件时，容易产生急剧的电压变化，通过采用CMTI性能优异的栅极驱动器，可有效防止器件损坏，并降低电路的短路风险。
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