Circuite integrate de putere – Maxim de integrare într-un minim de spaţiu

6 OCTOMBRIE 2015

Noua serie de produse de la Infineon, TLE986x/7x, este a treia generaţie de soluţii de sisteme pe cip (SoC) care oferă o gamă largă de funcţii – toate în carcase compacte. Aceasta face din Infineon unul dintre primii producători de semiconductoare de pe piaţă care furnizează serii de circuite de putere embedded înalt integrate, cu un microcontroler puternic, memorie flash, driver poartă MOSFET şi o gamă extinsă de periferice analogice şi de semnal mixt.

de Mathias Müller, Manager de vânzări pentru semiconductoare de putere şi membru al noii Automotive Business Unit
Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH


Dezvoltatorii sunt liberi să aleagă modulul ideal pentru fiecare aplicaţie, dispunând de versiuni variate, diferenţiate de dimensiunea memoriei RAM şi Flash, de vitezele de ceas ale CPU şi de interfeţele de comunicaţie.
Structura nucleului circuitelor integrate de putere embedded este formată de două tipuri de bază, cu un driver poartă cu două faze integrat sau un driver poartă trifazat. Ambele tipuri sunt bazate pe tehnologie pe un singur cip şi includ un procesor ARM® Cortex™ M3 cu o viteză de ceas de 24MHz sau 40MHz.
Nucleul Cortex™ M3 deschide oportunităţi complet noi în domeniul algoritmilor de control pentru motoare. Domeniul µC pe 32 de biţi se adresează în mod specific segmentului BLDC care a fost în trecut deservit de controlere pe 16 biţi în industria auto.
Infineon a stabilit de asemenea noi standarde în selecţia de capsule – conceptul de carcasă cu economie de spaţiu, cunoscut drept “capsulă VQFN48”, care a fost până de curând disponibil numai pentru sectorul auto. Această capsulă permite producătorilor de sisteme auto să dezvolte sisteme mult mai compacte şi eficiente ce optimi­zează utilizarea spaţiului disponibil.
În vreme ce în circuitele moderne pot fi utilizate până la 150 de componente diferite, prin utiliza­rea noului TLE986x/7x numărul se poate reduce la mai puţin de 30. Desigur că toate componentele TLE986x/7x sunt certificate AEC Q100.
Rutronik_EPD_Block-system-Diagram-Embedded-Power-IFX

Astăzi, datorită numeroaselor sisteme inteligente şi complexe pentru comanda motoarelor găzduite de vehicule, este mai important ca niciodată să se dezvolte sisteme de control mai rafinate pentru a păstra costurile acceptabile, pentru a optimiza sistemele în termeni de eficienţă energetică şi de asemenea, pentru a descoperi noi oportunități de dezvoltare. Această a treia generaţie de produse Infineon oferă toate aceste avantaje.
Seria TLE986x cu drivere de poartă pentru 4 FET-uri cu canal n cu topologie în punte H ca etaj de putere, a fost gândită specific pentru a conduce sisteme cu motoare de curent continuu cu două faze. Evident că seria de circuite poate fi utilizată la comanda trapelor automate pentru maşini sau pentru comanda geamurilor de la uşi. Desigur că modulele din seria TLE986x pot fi de asemenea utilizate pentru toate sistemele de comandă din maşină bazate pe punte H.
Grupul de produse TLE987x cu ale sale 6 drivere FET cu canal n este potrivit pentru aplicaţii de comandă a motoarelor trifazate (BLDC), inclusiv pompe de combustibil, ventilatoare, suflante pentru aer condiţionat şi o varietate de alte pompe şi ventilatoare în aplicaţii de control PWM pentru motoare cu sau fără senzori.

Transceiverul opţional LIN al grupului de produse TLE986x/7x este conform cu LINstandard 2.2 şi a fost certificat de IBEE Zwickau şi Grupul C&S.

Setul de periferice al ambelor module include un senzor de curent şi un convertor analog/digital pe 10 biţi care operează utilizând metoda aproximărilor succesive şi este sincronizat cu unitatea de captare/comparare (CAPCOM6) pentru PWM şi temporizatoare pe 16 biţi. Acest lucru este în special important în generarea de semnal sincronizat în timp, de exemplu cu PWM sau procesarea sincronă a semnalului analogic în convertorul analog/digital.
Pentru comunicarea cu componenta, sunt disponibile un transceiver LIN integrat, UART, SPI şi o varietate de intrări/ieşiri de uz general. Ambele familii de produse au integrat pe cip un controler de tensiune liniar pentru alimentarea modulelor interne şi un controler pentru sarcini externe (de exemplu senzori), precum şi o memorie flash scalabilă între 36 kB şi 128 kB. De asemenea, este pusă la dispoziţie o tensiune nominală în plaja 5,4 până la 28V. Pompa de încărcare integrată permite operarea la joasă tensiune a punţii MODFET la 5,4V cu un necesar extern minim de numai două condensatoare. Acest lucru reduce costul listei de materiale necesare (BoM) semnificativ prin comparaţie cu metodele de alimen­tare frecvent utilizate pentru operare la joasă tensiune. Driverele punte pot fi de asemenea utilizate pentru a programa curenţii de încărcare şi descărcare. Prin combinare cu controlul de flanc patentat al profilului de putere, acest lucru permite optimizarea comportamentului EMC la nivel de sistem pentru o mare varietate de MOSFET-uri.
Ambele serii pot suporta până la 40V şi pot, de aceea, să găzduiască scenarii cu sarcini de încărcare tipice. În acelaşi timp, este activată o plajă extinsă de operare de până la 3V cu păstrarea complet funcţională a microcontrolerului şi memoriei flash.
Pentru aceasta, Infineon oferă o unealtă de testare şi depanare pentru seriile de circuite integrate de putere TLE986x şi TLE987x.
Plăcile de evaluare TLE986X EVALB_JLINK sau TLE987X EVALB_JLINK furnizează o interfaţă de testare completă pentru toate funcţiile, peri­fericele şi proprietăţile familiei de produse TLE986x/7x aflate în discuţie şi permite pornirea directă a unui motor mulţumită MOSFET-urilor prezente pe placă. Designul plăcilor de evaluare permite manipularea sarcinilor cu un consum maxim de curent de 30A. În funcţie de model, MOSFET-urile de pe placa de evaluare sunt aranjate fie în configuraţie de punte H pentru un motor de curent continuu sau în model B6 pentru motoare BLDC. Sunt de asemenea disponibile comunicaţie UART şi LIN, acces direct la toţi pinii de I/O şi un depanator J-Link.
Cu scopul de a permite învăţarea dezvoltării de aplicaţii cu ajutorul fami­liei de module TLE986x/7x, este pus la dispoziţie un set extins de unelte, cuprinzând de la editor, compilator şi depanator, până la configurator de program şi o varietate de exemple de programe.

Puterea la Rutronik

Semiconductoarele de putere şi aplicaţiile lor au fost un punct de concentrare pentru Rutronik încă din 1980, aceasta însemnând că echipa de astăzi se poate baza pe mulţi ani de experienţă, cunoaştere profundă a problematicii şi parteneriat apropiat cu cele mai mari companii de semiconductoare ■

Mai multe informaţii la: www.rutronik-tec.com/power

Rutronik Elektronische Bauelemente
www.rutronik.com

Rutronik_Logo

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *