在汽车行业向软件定义汽车（SDV）转型的大趋势下，汽车制造商们不断探索创新，以提升汽车的智能化水平和性能。其中，在区域控制器中集成受保护的半导体开关成为了一项关键举措。电子和 SmartFET 等元件可为负载、传感器和执行器提供保护，从而提高汽车系统的功能安全性，更好地应对各种功能故障情况。
与传统的域架构不同，区域控制架构采用集中控制和计算的方式，将分散在各个 ECU 上的软件统一交由强大的中央计算机处理。这种架构为下游的电子控制和配电提供了更高的灵活性，同时也大大降低了车辆线束的复杂性和重量。本文将围绕车辆区域控制架构的趋势和技术展开，详细介绍区域控制器（ZCU）框图、NCV7410 10BASE - T1S 以太网收发器等相关内容。
区域控制器（ZCU）是车辆区域控制架构中的元素，负责管理指定区域内的配电工作。它从 PDU 接收电力，并将电力智能地分配给所负责区域内的各种电气系统、负载和传感器。传统的 ECU 仍可通过 CAN、LIN 等传统总线，保持与 ZCU 的连接。这种分布式方法不仅降低了车辆线束的复杂性和重量，还提高了系统的可靠性和可维护性。
ZCU 能够集成多个关键组件，如 SmartFET、电子保险丝和分立 MOSFET 等。同时，它还支持高速通信网络，可利用 NCV7410 和 T30HM1TS2500 等 10BASE - T1S 以太网收发器，与中央计算机或其他车辆系统进行高效的数据通信。目前，市场上有多种方案可供选择，能够满足不同汽车制造商及其车型的特定要求。下面的框图简要展示了 ZCU 的组成结构。
NCV7410 是一款符合 IEEE 802.3cg 规定且遵循 10BASE - T1S 标准的以太网收发器，集成了介质访问控制器（MAC - PHY）。它支持在共享介质（多点）网络上运行，单根双绞线（UTP / STP）连接长度可达 25 米。NCV7410 配有从属模式 SPI 接口，允许低引脚数连接到标准的主机 MCU 或 SoC。通过这些特性，它能以 10 Mbps 的速度与连接到共享介质（UTP）的多个节点进行通信。
多点拓扑是汽车以太网的一项革命性变革，为区域控制架构下的现代汽车网络提供了经济、可扩展且高效的解决方案。多个器件（节点）连接到同一根双绞线，形成类似总线的结构。虽然与 CAN 等先前的技术类似，但它具备了以太网功能。通过新的区域控制架构，基于域的复杂布线可得到简化，更易于管理和维护。
标准规定至少可连接 8 个节点，根据实际的实现方案和长度，还可能连接更多节点。如今的车辆需要具备很高的灵活性，10BASE - T1S 支持轻松添加新节点，无需进行大量重新布线。同时，物理层冲突避免（PLCA）机制会为每个节点分配特定的时间段来传输数据，从而避免数据冲突。NCV7410 还实现了一项独特功能：PLCA 优先模式，较低的 PLCA ID 优先于较高的 PLCA ID，提供了类似 CAN 的仲裁机制。
T30HM1TS2500（T2500）是一款先进的 10BASE - T1S 以太网收发器，集成了介质访问控制器（MAC - PHY）。它基于全新 Treo 平台（BCD65）设计，能够以 10 Mbps 的速度与连接到共享介质（UTP）的多个节点进行通信。
T2500 由 CSMA/CD MAC 和 PHY 组成，并具备物理层冲突避免（PLCA）功能，可防止物理层冲突，提高 CSMA/CD 的吞吐量。它使用 SPI（时钟频率高达 25 MHz）作为与更高层进行通信的接口。相较于 NCV7410，T2500 支持更多特性，如拓扑发现（符合 TC14），支持节点间的距离测量；休眠 / 唤醒（符合 TC10）配置功能，休眠模式下电流消耗低（35 μA）；时间戳（符合 TC6），可实现的时间同步；可直接连接电池（VBAT 引脚），支持 48 V；在更小、更紧凑的 QFNW20 4 x 4 mm 封装中，融入了更多功能。
SZ ESD9901 和 SZESD9902 旨在保护敏感的汽车电子设备免受 ESD、浪涌及其他有害瞬变事件的影响。这些器件符合 OPEN Alliance 10/100/1000 BASE - T1 以太网和其他高速数据网络的规范，可为收发器 PHY 的连接器侧提供双向 ESD 保护。高触发电压（≥ 100V）功能可消除差分信号失真箝位。
安森美开发的 Treo 平台是一款专门针对能效、集成度和性能需求的模拟和混合信号平台。该平台采用 65nm Bipolar - CMOS - DMOS（BCD）工艺技术，支持 1 - 90V 的电压范围，将进一步扩展安森美的智能电源和感知技术，助力打造下一代电源管理 IC、传感器接口、专用通信器件和可靠的标准产品。
Treo 平台基于 BCD65 技术，将双极（用于模拟功能）、CMOS（互补金属氧化物半导体）晶体管（用于数字处理）和 DMOS（双重扩散金属氧化物半导体）晶体管（用于功率和高压元件）的优点整合到一颗芯片中。与市面上其他 BCD 平台相比，安森美 Treo 平台的独特之处在于，它提供了更宽的电压范围（1 - 90 V），先进的 65nm 工艺技术实现了超高的集成度，同时降低了功耗。
目前已有多款基于该平台的产品开发完成，现已进入样品测试阶段，包括电压转换器、LDO 和多相控制器等。部分产品面向大众市场，而另一些产品则是根据客户需求定制的。从 2025 年开始，安森美将利用该平台开发更多种类的产品，如电感位置传感器、10BASE - T1S 以太网控制器、DC - DC 转换器、LDO、多相控制器、汽车 LED 驱动器、电气安全 IC 等。
NIV3071 是一款 60 V DC、65 V TR 电子保险丝，在一个封装中集成了 4 个独立通道。电子保险丝支持高达 10 A 的连续输出电流，采用小型 5x6 mm WQFN16 封装。每个集成电子保险丝都有固定的软启动时间，所有通道共用可配置的电流限制。
该器件适用于 12 V 至 48 V 的广泛汽车应用，可保护多 4 个独立的 2.5 A 负载，或将电子保险丝配置为单通道保护，以驱动高达 10 A 的单个连续负载电流。它非常适合实现汽车区域控制器，确保整个车辆的局部 ECU 受到保护且稳健可靠，还能保护 12 V 和 48 V 下游负载免受输出短路、过载和过电流事件的影响。电子保险丝可以通过构建冗余网络来提高 48V 电气架构的稳健性和可靠性。
对于 NCV7410 10BASE - T1S 以太网收发器，当前已有两款评估板（EVB）可用于评估。评估板按连接方式分为两种版本：MAC - PHY（SPI 接口），通过 SPI 接口与 MCU 兼容；10BASE - T1S 转 USB 加密狗，可用于两种不同的用例，一是通过 USB - C 端口将 PC 连接到 10BASE - T1S，使用安森美的 GUI 来控制评估板，引脚接头可连接到示波器或信号分析仪，用于监测 MII 接口流量；二是通过引脚接头连接到远程 MCU，以评估 10BASE - T1S PHY。
NIV3071 评估板可用于测试和评估 NIV3071 电子保险丝。用户将直流电压施加到输入端，可将（每个通道）多 4 个高达 2.5 A 的负载连接到输出端。这款评估板具有 NIV3071 所有引脚的测试点，可选择跳线进行调节，而且具有用于设置电流限制的。该评估板有两种版本：NIV3071MTW3GEVB - 闩锁版电子保险丝；NIV3071MTW4GEVB - 自恢复版电子保险丝。
