英飛凌基于ARM內(nèi)核的汽車級(jí)電機(jī)控制集成芯片
如圖5和6所示,常見的一對(duì)級(jí)無刷直流電機(jī)模型,CCPOS0/1/2連接到H0/1/2捕捉霍爾信號(hào),自動(dòng)對(duì)比寄存器內(nèi)的下一個(gè)霍爾信號(hào),如果相等則表明此刻需要換向,硬件自動(dòng)輸出對(duì)應(yīng)的COUT60/1/2和CC60/1/2信號(hào),控制6個(gè)MOSFET的A+、B+、C+、A-、B-、C-,同時(shí)觸發(fā)中斷,工程師可以在中斷程序中編寫代碼,更新下一個(gè)霍爾信號(hào)對(duì)應(yīng)輸出的寄存器,采集電流值或者其他反饋信號(hào)。
2.2 無霍爾無刷直流電機(jī)控制
TLE987X系列同樣集成了反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)模塊來應(yīng)對(duì)無霍爾的無刷直流電機(jī)方案,在反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)時(shí)比較器輸出信號(hào),替代原有的霍爾信號(hào),相比有霍爾方案,無霍爾方案需要工程師做更多的工作和研究算法,一般來說會(huì)遇到以下的一些困難:
● 電機(jī)換向和反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)有理論上的30°角度差,需要根據(jù)實(shí)時(shí)的速度信息估算換向時(shí)間差
● 電機(jī)靜止時(shí)沒有反電動(dòng)勢(shì),低速時(shí)反電動(dòng)勢(shì)很低,很難檢測(cè)或是信號(hào)不穩(wěn)定,需要啟動(dòng)及低速的開環(huán)運(yùn)行算法
2.3 其它電機(jī)控制
汽車應(yīng)用中另外一種常見的電機(jī)是永磁同步電機(jī),這類電機(jī)除了需要輸出正弦波,一般還需要FOC(Field Oriented Control)算法支持,這就要求微處理器具有高效的乘除法和其它數(shù)學(xué)函數(shù)的處理能力,32位處理能力的ARM® CORTEX™ M3內(nèi)核可以輕松處理這類算法,并且可以得到ARM公司豐富的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫支持。
3 汽車應(yīng)用
TLE986X系列和TLE987X系列管腳兼容,使用相同的VQFN-48封裝,7mm×7mm的尺寸非常小,相比傳統(tǒng)的4到5種芯片方案節(jié)省了相當(dāng)大的空間,滿足AEC(Automotive Electronic Council)汽車芯片等級(jí)要求,特別適用于汽車應(yīng)用中需要將控制器集成在電機(jī)機(jī)械封裝內(nèi)的應(yīng)用場(chǎng)合,比如油泵、水泵、散熱風(fēng)扇、自動(dòng)空調(diào)和天窗門窗等車身電控系統(tǒng)的電機(jī)控制,只需要通過一根LIN總線就可以收發(fā)信息,和其它控制器進(jìn)行交互,同時(shí)這些電控系統(tǒng)并不需要像電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)這樣非常高的控制精度和反應(yīng)速度,24MHz或者40MHz處理速度足夠應(yīng)對(duì)。
參考文獻(xiàn):
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[3]Infineon Technologies AG. ——TLE9869QX Microcontroller with LIN and H-Bridge MOSFET Driver for Automotive Applications, Target Data Sheet, Rev.0.33, 2014-01-23
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評(píng)論