泰矽微發(fā)布國內(nèi)超小封裝車規(guī)級全集成微馬達驅(qū)動TCM33x系列芯片

汽車智能化和新域控架構(gòu)催生智能執(zhí)行器應用的增長

隨著汽車智能化的發(fā)展，越來越多的智能化功能被整合到汽車中，例如自動駕駛、智能導航、語音控制等。這些功能的實現(xiàn)需要依賴大量的傳感器和執(zhí)行器，其中智能執(zhí)行器扮演著重要的角色。智能執(zhí)行器是一種集成了微處理器、傳感器、通信模塊等先進技術(shù)的執(zhí)行器，能夠?qū)ζ囍械母鞣N設備進行精確的控制，并且具備自診斷功能和遠程監(jiān)控功能，為現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展帶來了顯著的進步。

新域控架構(gòu)的出現(xiàn)進一步推動了智能執(zhí)行器的應用。新域控架構(gòu)是指將汽車的各個按功能劃分的分布式控制器改為按照位置進行布置的區(qū)域控制器，不同區(qū)域之間通過高速通信總線如Ethernet 進行通訊。車身各個位置遠端的的傳感器和執(zhí)行器通過簡單的總線如CAN， LIN， UART CAN 等接入?yún)^(qū)域控制器，由區(qū)域控制器集中進行信息的融合和管理；遠端節(jié)點實現(xiàn)單一的傳感信號處理或執(zhí)行動作，要求具有基本的通訊功能和一定的本地計算能力，因為功能實現(xiàn)單一，方便電子和機械件的集成，進一步減小執(zhí)行器的體積和重量。這種架構(gòu)可以提高汽車的控制效率和智能化水平，使得汽車能夠更好地適應各種復雜的駕駛環(huán)境和駕駛需求。

在新域控架構(gòu)下，智能執(zhí)行器可以實現(xiàn)對各個控制域的精確和協(xié)同控制，例如對發(fā)動機、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，燈光，空調(diào)，天窗等進行智能調(diào)節(jié)，從而提高汽車的性能和安全性。同時，智能執(zhí)行器還可以與其他車載系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作，實現(xiàn)更加智能化的駕駛體驗。汽車智能化和新域控架構(gòu)的發(fā)展促進了智能執(zhí)行器的應用，為現(xiàn)代汽車工業(yè)的進步注入了新的動力。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，智能執(zhí)行器將在汽車智能化領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

新能源汽車的發(fā)展 催生了更高級熱管理系統(tǒng)和 電子閥的應用

熱管理系統(tǒng)是新能源汽車中的重要組成部分，它負責控制車輛內(nèi)部溫度、濕度等參數(shù)，保證車輛在各種環(huán)境下的穩(wěn)定性和舒適性。電子閥和電磁閥是熱管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，它們在系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。

電子閥是一種用于控制流體流動的裝置，它通過電子信號控制閥門的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)對流體流量、壓力等參數(shù)的精確控制。在新能源汽車的熱管理系統(tǒng)中，電子閥通常被用于控制冷卻液、制冷劑等流體的流動，以保證系統(tǒng)在不同工況下的穩(wěn)定運行。電子閥的優(yōu)點是響應速度快、控制精度高、可靠性高等。

智能執(zhí)行器和集成式熱管理系統(tǒng)中的電子閥都會大量用到微馬達和配套的高集成度微馬達驅(qū)動芯片， 泰矽微TCM33x 系列微馬達驅(qū)動系列芯片是為滿足這兩類市場需求推出的國產(chǎn)化高集成度方案。

產(chǎn)品系列

TCM33x系列目前推出三種產(chǎn)品

TCM330是集成0.5A驅(qū)動能力的4相半橋的驅(qū)動芯片，主要面向智能電動風門；

TCM333 是集成1A 驅(qū)動能力的4相半橋驅(qū)動芯片，主要面向功率稍大的步進電機或電磁閥的應用；

TCM332 集成了3相半橋驅(qū)動， 主要應用為無刷直流電機。

TCM330和TCM333產(chǎn)品主要特性

6V to 28V工作電壓，40V load Dump 耐壓

集成4路半橋驅(qū)動：

- 0.5A RMS/1.6A Peak（TCM330），1A RMS/1.6A Peak（TCM333）電流能力

- 集成電荷泵滿足100% 占空比工作

- 自適應死區(qū)時間和電流上升斜率控制

- 高低邊MOSFET 防直通保護

MCU: Arm Cortex M0， 48 MHz主頻

集成32 KB ECC eFlash , 4KB SRAM，512B ECC EEPROM

10 路低壓IO 和 1 高壓IO, 支持數(shù)字和模擬功能

硬件同步觸發(fā)模式 14 位 1M SPS ADC

IO 口支持8路單端（包括3路差分）輸入

4路 12-bit 馬達控制PWM 模塊

1x 16-bit 通用Timer，2 個基本定時器

2 路帶8 bit DAC 輸出參考的比較器。

2 路精準電流采樣運放

母線電壓和相線電壓采樣ADC 通道

硬件數(shù)學加速引擎支持Arctan / Divider / SQRT

支持3線或4線SPI 接口的位置傳感器

過壓，欠壓，短路，過載檢測功能

滿足LIN 2.x/SAE J2602 and ISO17987-4 協(xié)議

支持LIN 總線自動尋址功能

時鐘擴頻功能降低EMI

國產(chǎn)超小封裝QFN 24 5mm*5mm

AEC-Q100 Grade1 Tamax=125 °C， Tjmax 150

典型應用如圖1，其它支持的應用，直流電機（圖2，圖3）， 繼電器和電磁閥驅(qū)動（圖4，圖5）

圖1兩相步進電機

圖2 驅(qū)動4個單向直流電機

圖3 驅(qū)動3個雙向直流電機

圖4 4路底邊開關(guān)

圖5 4路高邊開關(guān)

TCM332為3相半橋 1A驅(qū)動能力的無刷直流電機驅(qū)動，支持有感/無感控制模式，主要應用為風門控制， AGS自動格柵，電動充電蓋，座椅通風等（圖6）。

TCM332產(chǎn)品主要特性：

6V to 28V工作電壓，40V load Dump 耐壓

集成3路半橋驅(qū)動：

- 1A RMS/1.6A Peak電流能力

- 集成電荷泵滿足100% 占空比工作

- 自適應死區(qū)時間和電流上升斜率控制

- 高低邊MOSFET 防直通保護

MCU: Arm Cortex M0， 48 MHz主頻

集成32 KByte ECC eFlash , 4K SRAM，512B ECC EEPROM

10 路低壓IO 和 1 高壓IO, 支持數(shù)值和模擬功能

硬件同步觸發(fā)模式 14 位 1M SPS ADC用于相線和母線電壓以及電流采樣

IO 口支持8路單端（包括3路差分）輸入ADC 功能支持模擬輸出位置傳感器

3路 12-bit 馬達控制PWM 模塊

1x 16-bit 通用Timer，2 個16位基本定時器

換相檢測比較器。

1路精準電流采樣運放

母線電壓和相線電壓采樣ADC 通道支持軟件模式換相檢測

硬件數(shù)學加速引擎支持Arctan / Divider / SQRT有效縮短算法時間

支持3線或4線SPI 接口的位置傳感器

過壓，欠壓，短路，過載檢測功能

滿足LIN 2.x/SAE J2602 和 ISO17987-4 協(xié)議

支持LIN 總線自動尋址功能

時鐘擴頻功能有效降低EMI

硬件支持撬杠模式母線過壓保護

國產(chǎn)超小封裝QFN 24 5mm*5mm

AEC-Q100 Grade1 Ta max=125 °C， Tjmax 150

圖 6

TCM33x系列產(chǎn)品主要優(yōu)勢：

封裝小， 國產(chǎn)超小封裝的微馬達驅(qū)動 QFN24 5mm*5mm 封裝

經(jīng)過認證成熟的LIN總線物理層和數(shù)據(jù)鏈路層（可以提供權(quán)威機構(gòu)報告）

支持LIN 總線自動地址分配，最多可接15個Slave

支持硬件模式或軟件模式馬達控制算法，兼顧低速和高速控制的穩(wěn)定性

硬件加速數(shù)學引擎加快算法的執(zhí)行時間

可控的驅(qū)動電流斜率（圖7，藍色線MOSFET電流上升時間，軟件可調(diào)）和展頻功能有助于以簡化的外部電路滿足EMI 性能要求

審核編輯：劉清