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大聯大世平集團聯合多家原廠推出車載空調壓縮機驅動方案

作者: 時間:2024-01-02 來源:電子產品世界 收藏

202412日,致力于亞太地區市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯大控股布,其旗下世平推出基于旗芯微(FlagchipFC4150 MCU、恩智浦(NXPFS2600汽車安全系統基礎芯片(SBC)、安森美(onsemiNFVA35065L32-D IPM模塊以及圣邦微(SGMICROSGM8557H-1AQ車規級運放芯片的驅動方案。 

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/202401/454386.htm

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圖示1-聯合多家原廠推出驅動方案展示板

 

隨著汽車行業的快速發展,車載空調系統的性能和效率越來越受到關注。作為空調系統的核心部分,扮演著不可或缺的地位。由基于旗芯微FC4150 MCU、恩智浦(NXPFS2600電源管理芯片、安森美(onsemiNFVA35065L32-D IPM模塊以及圣邦微(SGMICROSGM8557H-1AQ車規級運放芯片的車載空調壓縮機驅動方案具有高效、節能、環保等優點,是新能源汽車空調系統的理想之選。

 

在微控制器的選型中,本方案采用旗芯微旗下的FC4150 32MCU,該MCU基于高性能的Arm? Cortex?-M4內核設計,最高工作頻率可達150MHz,并且內置高速存儲器,擁有豐富的I/O端口和多種外設。

 

在電機驅動部分,方案采用集成預驅與6IGBT管的IPM來做電機的電子換相控制。核心芯片采用的是onsemi旗下的NFVA35065L32-D。該芯片內置3個高速半橋高壓柵極驅動電路,集成了(650V/50A)低損耗的IGBT管,最大支持20KHzPWM,并且還提供包括欠電壓鎖定、過電流鎖定、驅動與集成電路的溫度監測和故障報告等多個模塊保護功能,能夠為汽車電機應用提供卓越性能。

 

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FS2600,該芯片具有多個BUCKBOOST輸出以及LDO穩壓器,可為MCUSENSOR、外設IC和通信接口供電。FS2600B具有豐富的監控診斷功能。在系統運行時,FS2600FC4150通過SPI通信,能夠提供潛在的故障監測,極大增強了系統的安全特性。

 

運算放大器部分,方案采用SGMICRO旗下SGM8557H-1AQ芯片來完成對IPM的底邊管進行電流采樣。SGM8557H-1AQ符合AEC-Q100 1級認證,可以滿足汽車環境的嚴苛要求。 

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圖示2-聯合多家原廠推出車載空調壓縮機驅動方案的方塊圖

 

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,通過板載電位器使電機旋轉。并且采用電流環加速度環的雙環控制,以使系統運作更加穩定。

 

核心技術優勢

 MCU基于Arm? Cortex?-M4內核,主頻為150MHz,內置96MHz高速振蕩器、512KB Flash128KB SRAM以及采樣率達1MSPS12ADC

 使用Cache & FPU運算,FOC算法在10μs內可以處理完畢,極大減少MCU的資源使用;

 使用內置比較器的IPM實現電流保護;

 IPM內置650V/50AIGBT,滿足壓縮機大功率應用并保留冗余;

 使用FS2600 SBC增強系統安全冗余。

 

方案規格:

 輸入電壓范圍:310Vdc~450Vdc

 MCUArm? Cortex?-M4 32位內核,主頻高達150MHzASIL-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;

 板載電位器支持速度調節;

 具備LED指示燈&按鍵;

 開發板尺寸:MCU80mm×70mm,電機驅動板170mm×150mm




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