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Infineon ha annunciato a electronica 2014 una famiglia di bridge driver Embedded Power, basata su ARM, che offre un elevatissimo livello d’integrazione per affrontare la tendenza crescente verso il controllo motori intelligente per un’ampia gamma di applicazioni automobilistiche. Infineon integra su un singolo chip un microcontrollore ad alte prestazioni con core ARM Cortex™-M3, una memoria non volatile, le periferiche analogiche e a segnali misti, le interfacce di comunicazione assieme ai gate driver per i MOSFET. Ciò significa che la famiglia Embedded Power, offre prestazioni a 32 bit in uno spazio di applicazione che è tipicamente associato ai 16 bit. Campioni dei primi dispositivi della famiglia Embedded Power sono disponibili per la serie TLE987x per motori a 3 fasi (Brushless DC) e la serie TLE986x per motori a 2 fasi (DC).
Infineon ha combinato nella nuova famiglia Embedded Power altamente integrata, disponibile in un package standard QFN di soli 7mm x 7mm, la tecnologia di produzione Smart Power proprietaria a 130nm qualificata automotive, con la sua vasta esperienza nei driver di controllo per motori. Mentre in precedenza la realizzazione di sistemi multi-chip richiedeva l’uso di un microcontrollore standalone, un bridge driver, un LIN (Local Interconnect Network) transceiver, ora i fornitori di sistemi automotive possono beneficiare, per la progettazione di controlli motore, una quantità particolarmente minima di componenti esterni. I prodotti Embedded Power appena rilasciati riducono il numero dei componenti da oltre 150 fino a meno di 30, consentendo così l’integrazione di tutte le funzioni e i componenti esterni associati, per il controllo del motore, in un PCB di soli 3cm². In tal modo, tra l’altro, la soluzione Embedded Power consente l’integrazione dell’elettronica vicino al motore per progetti di meccatronica particolarmente compatti.
“Le applicazioni intelligenti di controllo motore richiedono una grande varietà di complessi schemi di controllo motore che sono orientati all’efficienza energetica, alla riduzione dei costi ed alle esigenze di comfort“, ha dichiarato Andreas Doll, Vice President & General Manager, Automotive Body Power di Infineon Technologies AG. “Infineon affronta queste sfide di design con la sua nuova famiglia Embedded Power qualificata automotive per il controllo motore intelligente utilizzando il processore ARM Cortex™-M3. Promuovendo l’approccio system-on-chip che combina un potente microcontrollore, i driver di gate per i MOSFET insieme a tutte le funzioni di misura, di controllo e di attuazione necessari, la nostra famiglia scalabile di Embedded Power consente ai fornitori di sistemi automotive di ridurre i costi complessivi, di ottenere una maggiore affidabilità ed una minore complessità del sistema”
Caratteristiche tecniche dei bridge drivers TLE987x e TLE986x
Entrambe le famiglie TLE987x e TLE986x utilizzano un processore ARM Cortex™-M3. Il set di periferiche comprende un sensore di corrente, un ADC ad approssimazioni successive a 10 bit sincronizzato con l’unità di capture e compare (CAPCOM6) per il controllo della PWM (Pulse Width Modulation) nonché vari timer a 16 bit. Inoltre è integrato un transceiver LIN per consentire la comunicazione con i dispositivi, oltre ad un certo numero di I/O general purpose. Entrambe le serie comprendono, on-chip, un regolatore lineare di tensione per alimentare i carichi esterni. La memoria Flash è scalabile da 36 KB a 128 KB e la tensione di funzionamento è compresa tra 5,4 V e 28 V. Una pompa di carica integrata permette il funzionamento a bassa tensione utilizzando solo due condensatori esterni, ottenendo così una notevole riduzione del BoM (Bill of Materials) rispetto alle tecniche di bootstrap di tensione comunemente usate. I bridge driver permettono l’utilizzo di correnti di carica e scarica programmabili. La tecnica brevettata di controllo della pendenza della corrente ottimizza il comportamento EMC del sistema per una vasta gamma di MOSFET. I dispositivi possono resistere a condizioni di load dump fino a 40V mantenendo una tensione di alimentazione operativa estesa fino a 3,0 V dove il microcontrollore e la memoria Flash sono completamente funzionali.
La serie TLE987x di bridge driver è dedicata ad applicazioni per motori a 3 fasi (BLDC) come pompe carburante, ventilatori HVAC, ventole di raffreddamento del motore, pompe per l’acqua, così come altre pompe e ventilatori. Supporta applicazioni di controllo motore BLDC sensor-less e sensor based (compreso il field-oriented control) gestite da LIN o controllate tramite PWM. Il transceiver LIN è compatibile con LIN 2.2 e certificato da IBEE-Zwickau e C&S Group. La serie TLE987x comprende sei driver per NFET completamente integrati ottimizzati per pilotare un motore a 3 fasi con sei NFET di potenza esterni.
La serie TLE986x è ottimizzata per pilotare motori DC a 2 fasi, integrando quattro driver NFET. La serie TLE986x è adatta per applicazioni quali: tettucci, alzacristalli elettrici e per il controllo intelligente generico di motori tramite H-Bridge a NFET. Con la nuova famiglia Embedded Power, Infineon indirizza ora applicazioni che vanno dalla fascia bassa di controllo del motore a relè al controllo del motore di alta gamma tramite MOSFET.
Supporto alla progettazione per i driver Embedded Power
Infineon e fornitori di terze parti supportano la famiglia di bridge drivers Embedded Power basata su ARM®Cortex™-M3 con una completa tool chain di sviluppo. Essa comprende compilatori, debugger, scheda di valutazione, LIN driver di basso livello e strumenti di configurazione, nonché esempi di codice software per il controllo del motore. Inoltre, Infineon offre starter kit per sostenere il design-in.
Disponibilità
I campioni dei bridge driver TLE987x e TLE986x, in un package salva-spazio VQFN-48, sono disponibili, mentre la produzione in volumi dovrebbe iniziare nel primo trimestre 2015. Per entrambe le serie, ci sono diverse versioni disponibili, differenti, per esempio, nel clock di sistema (24MHz o 40MHz) e nei formati della memoria Flash.
www.infineon.com/embeddedpower
