英飞凌科技(Infineon Technologies)发表以 ARM 为基础的桥接式驱动器嵌入式电源系列产品,提供前所未有的整合度,满足各类车用智慧型马达控制不断成长的需求。
该公司将搭载 ARM Cortex-M3 处理器的高效能微控制器、非挥发性记忆体、类比与混合讯号周边设备、通讯介面与 MOSFET 闸极驱动器,整合于单一晶片。英飞凌新款嵌入式电源系列产品能在通常为 16 位元的应用中提供 32 位元的效能。率先推出的家族成员:适用于三相 (无刷直流)马达的 TLE987x 系列,以及适用于 二相 (直流) 马达的 TLE986x 系列 ,目前已提供样品。
英飞凌全新高整合度的嵌入式电源系列产品结合其本身汽车级130奈米智慧电源制程技术与马达控制领域的广泛经验,标准 QFN 封装尺寸仅 7mm x 7mm。相较于之前的多晶片设计需要独立的微控制器、桥接式驱动器、LIN 收发器,系统商如今可受惠于最少外部元件数量的马达控制设计。
新推出的嵌入式产品将所需元件数量由目前多达约 150 个,降至 30 个,因此可在面积约 3 平方公分大小的印刷电路板上整合马达控制所需的所有功能与外部元件。因此,嵌入式电源系列产品使电子元件得以整合,近乎机电马达设计。
英飞凌车体电源部门副总裁暨总经理 Andreas Doll 表示:“智慧马达控制应用产品需要以能源效益、降低系统成本并兼顾舒适性的需求为出发点,提供广泛多元的精密马达控制配置。英飞凌针对智慧马达控制,推出通过汽车产品认证、搭载 ARM Cortex- M3 核心的全新嵌入式电源产品,因应前述设计挑战。透过 SoC 的方式,在单一晶片上结合功能强大的微控制器、MOSFET 闸极驱动器以及所有必要的感测、控制与致动功能,协助汽车系统商降低系统成本、提升可靠度并减少系统的复杂度。”
TLE987x 与 TLE986x 皆采用ARM CortexTM-M3 处理器,周边组包括电流感测器、针对 PWM 控制以撷取比较单元(CAPCOM6)同步化的连续逼近 10 位元 ADC、以及 16 位元计时器。另亦整合 LIN 收发器,提供装置通讯以及数个通用 I/O,其中包含用于供应外部负载的内建晶片线性稳压器。快闪记忆体容量可由 36kB 扩充至 128kB。运作范围为 5.4V 至 28V,相较于一般采用的靴带式电压技术,整合式供压泵只需 2 个外部电容器即可维持低电压运作,因此大幅降低 BoM 清单。
桥接式驱动器具备可程式充电及放电电流,搭配专利的电流斜率控制技术,可针对各种 MOSFET 提供最佳化 EMC 行为。该产品可承受多达 40V 的负载突降状况,同时维持最低至 3.0V 的延伸供应电压作业,且微控制器及快闪记忆体皆可保持正常运作。
TLE987x 桥接式驱动器系列针对三相 (BLDC) 马达应用所设计,例如:燃油帮浦、HVAC 鼓风机、引擎冷却风扇、水泵、高效能帮浦与风扇,并支援由 LIN 或透过 PWM 控制的无感测器和感测器(包括FOC) BLDC 马达应用需求。其 LIN 收发器相容于 LIN 2.2 ,并通过IBEE-Zwickau 和 C&S Group 认证。 TLE987x 系列内建六个完全整合,经最佳化的 NFET 驱动器,可透过六个外部电源 NFET 驱动三相马达。
TLE986x 系列整合四个 NFET 驱动器,适用于二相直流马达,应用范围包括透过 NFET H-Bridge 驱动的天窗、电动车窗升降与一般智慧马达控制。英飞凌新的嵌入式电源系列满足了从低阶继电器马达控制到高阶 MOSFET 马达控制的应用需求。
TLE987x 和 TLE986x 桥式驱动器的 VQFN48 精简封装版工程样品现已开始供应,预计于 2015 年第一季开始量产。视系统时脉 (24 MHz 或 40 MHz) 与快闪记忆体规格不同,有数种版本可供选购。