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大聯大世平集團推出以旗芯微產品為核心的新能源汽車e-Compressor空壓機方案

2024-10-10
來源:大聯大控股

  2024年10月9日,致力于亞太地區市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯大控股宣布,其旗下世平推出以旗芯微(Flagchip)MCU為主,輔以NXP、onsemi、Vishay和納芯微等芯片為周邊器件的新能源汽車e-Compressor空壓機方案。

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  圖示1-大聯大世平以旗芯微產品為核心的新能源汽車e-Compressor空壓機方案的展示板圖

  隨著新能源汽車行業的迅猛發展,高壓快充技術成為解決“里程焦慮”和充電效率問題的關鍵。在此趨勢下,越來越多的車企向著800V高壓平臺進軍。對此,大聯大世平推出以旗芯微FC4150F512BS1P64T1A MCU為核心,搭載NXP汽車安全系統基礎芯片(SBC)MFS2300BMBA0EP、onsemi IPM模塊NFVA23512NP2T、PSR DC/DC NCV12711ADNR2G器件、圣邦微運算放大器SGM8557H-1AQ、納芯微隔離器NSI8220W0、NSI1311和NSI1300D25、Molex連接器以及Vishay電阻器的新能源汽車e-Compressor空壓機方案。該方案符合ASIL-B功能安全等級,可用作驅動新能源汽車的空調系統。

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  圖示2-大聯大世平以旗芯微產品為核心的新能源汽車e-Compressor空壓機方案的場景應用圖

  旗芯微FC4150F512BS1P64T1A是一款基于ARM Cortex-M4內核的32位微控制器,最高工作頻率可達150MHz,內置高速存儲器,具有豐富的I/O端口和外設,能夠擴展多種功能。

  在IPM模塊設計方面,方案采用onsemi旗下NFVA23512NP2T芯片,其內置3個高速半橋高壓柵極驅動電路,集成(1200V/35A)低損耗的IGBT管,內置高邊自舉二極管,最大支持20KHz的PWM,死區最小時間為2μs。并且器件還提供多個保護功能,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,可為汽車電機帶來高性能與高安全特性。

  本方案的低壓電源供電分為兩路,在MCU電源部分,采用一顆帶有功能安全的電源管理芯片——MFS2300BMBA0EP。該產品集成多路LDO輸出和多種監控診斷功能,包括喚醒輸入、看門狗、復位、中斷,以及對電路診斷后的失效輸出等,并且器件內置CAN、LIN模塊,能夠快速與其他模塊進行交互。此外,MFS2300BMBA0EP與MCU通過SPI通信,在系統運行時,可提供潛在的故障監測報告,以增強安全特性。

  IPM供電部分采用onsemi的NCV12711ADNR2G,它是一款固定頻率峰值電流模式PWM控制器,適用于隔離式DC/DC拓撲結構。該器件在4V至45V范圍內工作,無需輔助繞組,支持100kHz至1MHz的可編程頻率調節,并內置斜率補償避免次諧波震蕩。另外,該控制器集成了軟啟動、欠壓鎖定(UVLO)及過功率保護(OPP)功能,可提升系統安全。

  在隔離器的選型上,方案采用的NSI8220W0、NSI1311和NSI1300D25均為納芯微旗下產品,其中,NSI8220W0用于傳輸PWM信號、反饋VFO、LDO_PG信號;NSI1311用于采樣母線電壓、IPM溫度信號;NSI1300D25用于對IPM的底邊管進行電流采樣。

  運算放大器部分,方案采用圣邦微旗下的車規級SGM8557H-1AQ,利用此產品可將電壓、電流采樣隔離器輸出的差分信號轉化為單端輸出,從而供MCU ADC外設采樣。

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  圖示3-大聯大世平以旗芯微產品為核心的新能源汽車e-Compressor空壓機方案的方塊圖

  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,使系統運作更加穩定。

  核心技術優勢:

  • MFS2300BMBA0EP(SBC)與FC4150F512BS1P64T1A(MCU)組合符合ASIL-B功能安全要求標準;

  • SBC FCCU硬件監控MCU故障,同時Watchdog進行MCU存活監督,確保系統失效安全保護;

  • 提供全功能的電機軟硬故障保護、過流、過欠壓、堵轉、缺相、過溫等;

  • 提供軟件demo算法、如高頻注入、死區補償、滑膜觀測器、FOC等;

  • 提供硬件參考設計,加快產品快速開發。

  方案規格:

  • 高壓側輸入電壓范圍:460VDC~860VDC;

  • 低壓側輸入電壓范圍:8VDC~18VDC;

  • MCU:ARM Cortex-M4 32-bit內核,主頻高達150MHz,ASIL-B功能安全等級;

  • 支持CAN、LIN通信;

  • 支持2/3 Shunt R三相電流采樣;

  • 支持過壓、過流、過溫防護;

  • 板載電位器支持速度調節;

  • 具備LED指示燈&UART調試接口;

  • 開發板尺寸:MCU板70mm×40mm,電機驅動板150mm×135mm。

  本篇新聞主要來源自大大通:

  世平基于新能源電車e-Compressor空壓機(Spark-800V)應用方案




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