2024年1月2日，致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下世平推出基于旗芯微(Flagchip)FC4150 MCU、恩智浦(NXP)FS2600汽車安全系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(SBC)、安森美(onsemi)NFVA35065L32-D IPM模塊以及圣邦微(SGMICRO)SGM8557H-1AQ車規(guī)級運放芯片的車載空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動方案。
圖示1-大聯(lián)大世平聯(lián)合多家原廠推出車載空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動方案的展示板圖
隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，車載空調(diào)系統(tǒng)的性能和效率越來越受到關(guān)注。作為空調(diào)系統(tǒng)的核心部分，車載空調(diào)壓縮機(jī)扮演著不可或缺的地位。由大聯(lián)大世平基于旗芯微FC4150 MCU、恩智浦(NXP)FS2600電源管理芯片、安森美(onsemi)NFVA35065L32-D IPM模塊以及圣邦微(SGMICRO)SGM8557H-1AQ車規(guī)級運放芯片的車載空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動方案具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，是新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的理想之選。
在微控制器的選型中，本方案采用旗芯微旗下的FC4150 32位MCU，該MCU基于高性能的Arm? Cortex?-M4內(nèi)核設(shè)計，最高工作頻率可達(dá)150MHz，并且內(nèi)置高速存儲器，擁有豐富的I/O端口和多種外設(shè)。
在電機(jī)驅(qū)動部分，方案采用集成預(yù)驅(qū)與6顆IGBT管的IPM來做電機(jī)的電子換相控制。核心芯片采用的是onsemi旗下的NFVA35065L32-D。該芯片內(nèi)置3個高速半橋高壓柵極驅(qū)動電路，集成了(650V/50A)低損耗的IGBT管，最大支持20KHz的PWM，并且還提供包括欠電壓鎖定、過電流鎖定、驅(qū)動與集成電路的溫度監(jiān)測和故障報告等多個模塊保護(hù)功能，能夠為汽車電機(jī)應(yīng)用提供卓越性能。
低壓電源供電部分，本方案采用了NXP旗下一顆帶有功能安全的電源管理芯片F(xiàn)S2600，該芯片具有多個BUCK、BOOST輸出以及LDO穩(wěn)壓器，可為MCU、SENSOR、外設(shè)IC和通信接口供電。FS2600B具有豐富的監(jiān)控診斷功能。在系統(tǒng)運行時，F(xiàn)S2600與FC4150通過SPI通信，能夠提供潛在的故障監(jiān)測，極大增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全特性。
運算放大器部分，方案采用SGMICRO旗下SGM8557H-1AQ芯片來完成對IPM的底邊管進(jìn)行電流采樣。SGM8557H-1AQ符合AEC-Q100 1級認(rèn)證，可以滿足汽車環(huán)境的嚴(yán)苛要求。
圖示2-大聯(lián)大世平聯(lián)合多家原廠推出車載空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動方案的方塊圖
除了豐富的硬件支持，本方案在軟件上采用世平Sensorless FOC雙電阻采樣的軟件庫架構(gòu)，通過板載電位器使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。并且采用電流環(huán)加速度環(huán)的雙環(huán)控制，以使系統(tǒng)運作更加穩(wěn)定。
核心技術(shù)優(yōu)勢：
● MCU基于Arm? Cortex?-M4內(nèi)核，主頻為150MHz，內(nèi)置96MHz高速振蕩器、512KB Flash、128KB SRAM以及采樣率達(dá)1MSPS的12位ADC;
● 使用Cache & FPU運算，F(xiàn)OC算法在10μs內(nèi)可以處理完畢，極大減少MCU的資源使用;
● 使用內(nèi)置比較器的IPM實現(xiàn)電流保護(hù);
● IPM內(nèi)置650V/50A的IGBT，滿足壓縮機(jī)大功率應(yīng)用并保留冗余;
● 使用FS2600 SBC增強(qiáng)系統(tǒng)安全冗余。
方案規(guī)格：
● 輸入電壓范圍：310Vdc~450Vdc;
● MCU：Arm? Cortex?-M4 32位內(nèi)核，主頻高達(dá)150MHz，ASIL-B功能安全等級;
● 支持CAN通信;
● 支持2 Shunt R三相電流采樣;
● 支持BEMF電壓回授ADC采樣;
● 支持過壓鉗位防護(hù);
● 板載電位器支持速度調(diào)節(jié);
● 具備LED指示燈&按鍵;
● 開發(fā)板尺寸：MCU板80mm×70mm，電機(jī)驅(qū)動板170mm×150mm。
（來源：大聯(lián)大世平集團(tuán)）
