來(lái)源:半導體行業(yè)觀(guān)察 汽車(chē)智能化和新域控架構催生智能執行器應用的增長(cháng) 隨著(zhù)汽車(chē)智能化的發(fā)展,越來(lái)越多的智能化功能被整合到汽車(chē)中,例如自動(dòng)駕駛、智能導航、語(yǔ)音控制等。這些功能的實(shí)現需要依賴(lài)大量的傳感器和執行器,其中智能執行器扮演著(zhù)重要的角色。智能執行器是一種集成了微處理器、傳感器、通信模塊等先進(jìn)技術(shù)的執行器,能夠對汽車(chē)中的各種設備進(jìn)行精確的控制,并且具備自診斷功能和遠程監控功能,為現代汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了顯著(zhù)的進(jìn)步。 新域控架構的出現進(jìn)一步推動(dòng)了智能執行器的應用。新域控架構是指將汽車(chē)的各個(gè)按功能劃分的分布式控制器改為按照位置進(jìn)行布置的區域控制器,不同區域之間通過(guò)高速通信總線(xiàn)如Ethernet 進(jìn)行通訊。車(chē)身各個(gè)位置遠端的的傳感器和執行器通過(guò)簡(jiǎn)單的總線(xiàn)如CAN, LIN, UART CAN 等接入區域控制器,由區域控制器集中進(jìn)行信息的融合和管理;遠端節點(diǎn)實(shí)現單一的傳感信號處理或執行動(dòng)作,要求具有基本的通訊功能和一定的本地計算能力,因為功能實(shí)現單一,方便電子和機械件的集成,進(jìn)一步減小執行器的體積和重量。這種架構可以提高汽車(chē)的控制效率和智能化水平,使得汽車(chē)能夠更好地適應各種復雜的駕駛環(huán)境和駕駛需求。 在新域控架構下,智能執行器可以實(shí)現對各個(gè)控制域的精確和協(xié)同控制,例如對發(fā)動(dòng)機、制動(dòng)系統、轉向系統,燈光,空調,天窗等進(jìn)行智能調節,從而提高汽車(chē)的性能和安全性。同時(shí),智能執行器還可以與其他車(chē)載系統進(jìn)行數據交換和協(xié)同工作,實(shí)現更加智能化的駕駛體驗。汽車(chē)智能化和新域控架構的發(fā)展促進(jìn)了智能執行器的應用,為現代汽車(chē)工業(yè)的進(jìn)步注入了新的動(dòng)力。未來(lái),隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng )新,智能執行器將在汽車(chē)智能化領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。 新能源汽車(chē)的發(fā)展催生了更高級熱管理系統的和電子閥的應用 熱管理系統是新能源汽車(chē)中的重要組成部分,它負責控制車(chē)輛內部溫度、濕度等參數,保證車(chē)輛在各種環(huán)境下的穩定性和舒適性。電子閥和電磁閥是熱管理系統中的關(guān)鍵零部件,它們在系統中發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。 電子閥是一種用于控制流體流動(dòng)的裝置,它通過(guò)電子信號控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài),從而實(shí)現對流體流量、壓力等參數的精確控制。在新能源汽車(chē)的熱管理系統中,電子閥通常被用于控制冷卻液、制冷劑等流體的流動(dòng),以保證系統在不同工況下的穩定運行。電子閥的優(yōu)點(diǎn)是響應速度快、控制精度高、可靠性高等。 智能執行器和集成式熱管理系統中的電子閥都會(huì )大量用到微馬達和配套的高集成度微馬達驅動(dòng)芯片, 泰矽微TCM33x 系列微馬達驅動(dòng)系列芯片是為滿(mǎn)足這兩類(lèi)市場(chǎng)需求推出的國產(chǎn)化高集成度方案 產(chǎn)品系列 TCM33x 系列目前推出三種產(chǎn)品, 其中TCM330 是集成0.5A驅動(dòng)能力的4相半橋的驅動(dòng)芯片,主要面向智能電動(dòng)風(fēng)門(mén);TCM333 是集成1A 驅動(dòng)能力的4相半橋驅動(dòng)芯片,主要面向功率稍大的步進(jìn)電機或電磁閥的應用。TCM332 集成了3相半橋驅動(dòng), 主要應用為無(wú)刷直流電機。 TCM330和TCM333 產(chǎn)品主要特性: ▪️ 6V to 28V工作電壓,40V load Dump 耐壓 ▪️ 集成4路半橋驅動(dòng): · 0.5A RMS/1.6A Peak(TCM330),1A RMS/1.6A Peak(TCM333)電流能力 · 集成電荷泵滿(mǎn)足100% 占空比工作 · 自適應死區時(shí)間和電流上升斜率控制 · 高低邊MOSFET 防直通保護 ▪️ MCU: Arm Cortex M0, 48 MHz主頻 ▪️ 集成32 KB ECC eFlash , 4KB SRAM,512B ECC EEPROM ▪️ 10 路低壓IO 和 1 高壓IO, 支持數字和模擬功能 ▪️ 硬件同步觸發(fā)模式 14 位 1M SPS ADC ▪️ IO 口支持8路單端(包括3路差分)輸入 ▪️ 4路 12-bit 馬達控制PWM 模塊 ▪️ 1x 16-bit 通用Timer,2 個(gè)基本定時(shí)器 ▪️ 2 路帶8 bit DAC 輸出參考的比較器。 ▪️ 2 路精準電流采樣運放 ▪️ 母線(xiàn)電壓和相線(xiàn)電壓采樣ADC 通道 ▪️ 硬件數學(xué)加速引擎支持Arctan / Divider / SQRT ▪️ 支持3線(xiàn)或4線(xiàn)SPI 接口的位置傳感器 ▪️ 過(guò)壓,欠壓,短路,過(guò)載檢測功能 ▪️ 滿(mǎn)足LIN 2.x/SAE J2602 and ISO17987-4 協(xié)議 ▪️ 支持LIN 總線(xiàn)自動(dòng)尋址功能 ▪️ 時(shí)鐘擴頻功能降低EMI ▪️ 國產(chǎn)超小封裝QFN 24 5mm*5mm ▪️ AEC-Q100 Grade1 Tamax=125 °C, Tjmax 150 典型應用如圖1,其它支持的應用,直流電機(圖2,圖3), 繼電器和電磁閥驅動(dòng)(圖4,圖5) ![]() 圖1. 兩相步進(jìn)電機 ![]() 圖2. 驅動(dòng)4個(gè)單向直流電機 ![]() 圖3. 驅動(dòng)3個(gè)雙向直流電機 ![]() 圖4 4路底邊開(kāi)關(guān) ![]() 圖5. 4路高邊開(kāi)關(guān) TCM332為3相半橋 1A 驅動(dòng)能力的無(wú)刷直流電機驅動(dòng),支持有感/無(wú)感控制模式,主要應用為風(fēng)門(mén)控制, AGS 自動(dòng)格柵,電動(dòng)充電蓋,座椅通風(fēng)等(圖6)。 ![]() 圖6 產(chǎn)品主要特性: ▪️ 6V to 28V工作電壓,40V load Dump 耐壓 ▪️ 集成3路半橋驅動(dòng): ▪️ 1A RMS/1.6A Peak電流能力 ▪️ 集成電荷泵滿(mǎn)足100% 占空比工作 ▪️ 自適應死區時(shí)間和電流上升斜率控制 ▪️ 高低邊MOSFET 防直通保護 ▪️ MCU: Arm Cortex M0, 48 MHz主頻 ▪️ 集成32 KByte ECC eFlash , 4K SRAM,512B ECC EEPROM ▪️ 10 路低壓IO 和 1 高壓IO, 支持數值和模擬功能 ▪️ 硬件同步觸發(fā)模式 14 位 1M SPS ADC用于相線(xiàn)和母線(xiàn)電壓以及電流采樣 ▪️ IO 口支持8路單端(包括3路差分)輸入ADC 功能支持模擬輸出位置傳感器 ▪️ 3路 12-bit 馬達控制PWM 模塊 ▪️ 1x 16-bit 通用Timer,2 個(gè)16位基本定時(shí)器 ▪️ 換相檢測比較器。 ▪️ 1路精準電流采樣運放 ▪️ 母線(xiàn)電壓和相線(xiàn)電壓采樣ADC 通道支持軟件模式換相檢測 ▪️ 硬件數學(xué)加速引擎支持Arctan / Divider / SQRT有效縮短算法時(shí)間 ▪️ 支持3線(xiàn)或4線(xiàn)SPI 接口的位置傳感器 ▪️ 過(guò)壓,欠壓,短路,過(guò)載檢測功能 ▪️ 滿(mǎn)足LIN 2.x/SAE J2602 和 ISO17987-4 協(xié)議 ▪️ 支持LIN 總線(xiàn)自動(dòng)尋址功能 ▪️ 時(shí)鐘擴頻功能有效降低EMI ▪️ 硬件支持撬杠模式母線(xiàn)過(guò)壓保護 ▪️ 國產(chǎn)超小封裝QFN 24 5mm*5mm ▪️ AEC-Q100 Grade1 Ta max=125 °C, Tjmax 150 TCM33x 系列產(chǎn)品主要優(yōu)勢: ▪️ 封裝小, 國產(chǎn)超小封裝的微馬達驅動(dòng) QFN24 5mm*5mm 封裝 ▪️ 經(jīng)過(guò)認證成熟的LIN總線(xiàn)物理層和數據鏈路層(可以提供權威機構報告) ▪️ 支持LIN 總線(xiàn)自動(dòng)地址分配,最多可接15個(gè)Slave ▪️ 支持硬件模式或軟件模式馬達控制算法,兼顧低速和高速控制的穩定性 ▪️ 硬件加速數學(xué)引擎加快算法的執行時(shí)間 ▪️ 可控的驅動(dòng)電流斜率(圖7,藍色線(xiàn)MOSFET電流上升時(shí)間,軟件可調)和展頻功能有助于以簡(jiǎn)化的外部電路滿(mǎn)足EMI 性能要求 ![]() 圖7. MOSFET 電流斜率可控(藍色跡線(xiàn)) |