Controllore integrato per motori di attuatori automobilistici

La collaborazione tra le divisioni di sviluppo e produzione ha portato alla creazione di Micronas HVC 5422C, un controllore per motori integrato progettato per sistemi di gestione termica, griglie attive, valvole e controllo del flusso d'aria nei veicoli a combustione, ibridi ed elettrici. Questo system-on-chip integra il controllo motore, le interfacce di comunicazione e le funzioni diagnostiche in un unico die di silicio per ridurre i costi complessivi della distinta base e l'ingombro fisico in ambienti automobilistici ristretti.

Architettura e aggiornamenti di memoria per attuatori intelligenti
Il dispositivo integra un core di elaborazione Arm Cortex-M3 che opera insieme a tre semiponti integrati in grado di erogare fino a 1 A di corrente di picco. Rispetto alle iterazioni precedenti della serie HVC 5x, la capacità della memoria flash è stata aumentata a 64 KB, affiancata da 4 KB di EEPROM e 1 KB di spazio per registri non volatili.

Questo ampliamento della memoria consente ai progettisti automobilistici di implementare algoritmi avanzati di controllo a orientamento di campo. Il controllo a orientamento di campo riduce le oscillazioni di coppia e le interferenze elettromagnetiche, riducendo direttamente il rumore acustico nelle applicazioni per l'abitacolo, come i servomotori per i deflettori HVAC e i sistemi di comfort dei sedili. Inoltre, la capacità flash di 64 KB fornisce il margine di memoria fisica necessario per eseguire aggiornamenti software via etere, consentendo ai produttori di aggiornare i parametri di controllo del motore e le routine diagnostiche dopo la produzione.

Integrazione delle periferiche e protocolli di sicurezza
Operando come driver per attuatori a chip singolo, il dispositivo supporta metodologie di controllo motore sia con sensore sia senza sensore, incluso il rilevamento della forza controelettromotrice. La connettività è gestita da un ricetrasmettitore di rete locale di interconnessione (LIN) integrato che supporta i protocolli di indirizzamento automatico per le reti di attuatori configurate su bus.

Per la connettività periferica, il controllore fornisce sette pin di ingresso/uscita per uso generale (GPIO) e un regolatore di tensione integrato da 3,3 V in grado di alimentare sensori di posizione esterni o sensori a effetto Hall. La protezione della proprietà intellettuale e l'integrità del software sono garantite da un motore di crittografia crittografica a 256 bit basato su hardware, che impedisce la lettura o la modifica non autorizzata del codice applicativo compilato dopo la programmazione. L'intero sistema è alloggiato in un contenitore PQFN24 da 5 x 5 mm² termicamente efficiente.

Contesto aggiuntivo
Questa sezione descrive in dettaglio le specifiche tecniche e il benchmarking competitivo non inclusi nell'annuncio originale del prodotto.

All'interno del mercato degli attuatori automobilistici intelligenti, i controllori di motori integrati devono bilanciare potenza di elaborazione, dissipazione termica e ingombro del silicio. Per un confronto di riferimento, il Micronas HVC 5422C compete con soluzioni alternative qualificate per il settore automobilistico come l'Infineon TLE9877QXW40 e l'STMicroelectronics L99PM62GXP.

Sebbene sia il Micronas HVC 5422C sia l'Infineon TLE9877QXW40 utilizzino un core di elaborazione Arm Cortex-M3 insieme a 64 KB di memoria flash, le loro implementazioni fisiche differiscono in modo significativo. Il dispositivo Infineon si affida a un'architettura di gate driver che richiede ponti di potenza esterni, mentre l'HVC 5422C integra tre semiponti direttamente sul silicio per gestire fino a 1 A di corrente di picco. Questa integrazione su chip consente all'HVC 5422C di ottenere un ingombro estremamente compatto di 5 x 5 mm² in un contenitore PQFN24.

Al contrario, l'STMicroelectronics L99PM62GXP dispone di stadi di potenza integrati in grado di erogare fino a 1,5 A di corrente di picco e supporta interfacce di comunicazione sia LIN che CAN, ma si affida a un core proprietario a 32 bit e richiede un contenitore PowerSSO-36 più grande da 10 x 10 mm². In confronto, l'HVC 5422C offre una significativa riduzione dello spazio sulla scheda rispetto sia al dispositivo STMicroelectronics sia alla soluzione Infineon in formato da 7 x 7 mm², sebbene le applicazioni che richiedono una corrente di picco superiore a 1 A necessitino ancora di ponti esterni o controllori alternativi più grandi.

A cura di Evgeny Churilov, Induportals Media - Adattato dall'IA.

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