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S32K39全景式解讀:一款為電動車牽引逆變器控制而生的MCU

NXP客棧 ? 來源:未知 ? 2023-06-30 08:05 ? 次閱讀

目前電動汽車市場發(fā)展迅猛,對提高電動汽車性能的需求也隨之增加了。設計人員和汽車制造商需要加快產品上市速度,同時優(yōu)先考慮如何提高效率和終端用戶體驗。另外,還要尋找合適的解決方案,開發(fā)包括電動汽車牽引逆變器在內的廣泛應用,而這無疑是一個挑戰(zhàn)。恩智浦S32K39 MCU是我們S32K系列的新成員,將提供優(yōu)勢解上述燃眉之急。

為什么S32K39 MCU適用于電氣

為了保證電動汽車的高性能,需要考慮很多因素,包括電池管理、高效電機驅動、快速充電和整個電網的負載平衡等。恩智浦廣泛的電氣化解決方案一直在整個生態(tài)系統(tǒng)中提供高效的控制,即將推出的S32K39也不例外。

S32K39 MCU系列專為滿足電動汽車牽引逆變器控制需求而創(chuàng)建。它具有多個令人印象深刻的優(yōu)勢,包括強大的性能、廣泛的集成、可靠的聯網功能、高級信息安全和功能安全功能。因此,它能夠精準地控制牽引逆變器,而牽引逆變器在電動汽車的正常運行、電池的性能以及駕駛體驗方面又發(fā)揮著至關重要的作用。

該系列MCU具有廣泛適用性,也可用于牽引逆變器控制之外的各種電動汽車應用,包括電池管理(BMS)、車載充電(OBC)和DC/DC轉換。它們的信息安全和功能安全能力超越了傳統(tǒng)的汽車MCU,而且還支持硬件隔離、時間敏感網絡(TSN)和高級加密等技術,與區(qū)域汽車電子電氣架構軟件定義汽車兼容。

S32K39與眾不同的特性

S32K39 MCU是高性能S32K系列的一員。S32K39 MCU具有與眾不同的特性,可處理兩個牽引逆變器。它們搭載了4個鎖步對排列的320MHz Arm Cortex-M7內核、兩個可分鎖步內核、兩個電機控制處理器和一個數字信號處理器(DSP)。它們能夠支持兩個200kHz的控制回路,這兩個回路與IGBT以及SiC和GaN電源開關搭配工作,以提高能效并實現更高的開關頻率。這有助于減少電機的尺寸、重量和成本,并擴大驅動范圍。此外,它們有高達6MB的內置閃存和800KB的SRAM。該MCU具有經過ISO/SAE 21434認證的網絡安全,開發(fā)流程符合ISO 26262功能安全流程標準。

恩智浦致力于幫助設計人員創(chuàng)建系統(tǒng)級功能安全設計并符合相關標準。了解我們如何幫助您實現功能安全應用,請點擊這里>>

S32K39內置了硬件安全引擎(HSE),使用公鑰基礎架構(PKI)和密鑰管理實現可信啟動、安全服務和安全無線(OTA)遠程升級。另外,它還有兩個電機控制協處理器和NanoEdge高分辨率脈寬調制(PWM),可實現更高的性能和精準控制。對于旋轉變壓器勵磁,它們的多通道模擬配有SAR和∑-ΔA/D轉換器,以及比較器和正弦波發(fā)生器。S32K39集成了模擬功能,還支持安全軟件解析器,無需分立組件和解析器到數字轉換器等外部組件,可節(jié)省成本。

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S32K39框圖

想在開發(fā)電動汽車牽引逆變器應用方面獲得領先優(yōu)勢,請來了解S32K39的重要特性>>

S32K39 MCU在電動汽車中的應用

S32K39 MCU既支持傳統(tǒng)的絕緣柵極雙極性晶體管(IGBT),也支持新推出的碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)技術。它們可以獨立運行,能夠管理兩個驅動轉換器。此外,它們還可以通過TSN作為遠程智能執(zhí)行器來驅動3個或4個電機。如果與恩智浦S32E實時處理器結合使用,它們可以作為電動汽車推進域的控制中心,控制兩個額外的推進逆變器。這種功能支持汽車制造商通過4個電機來提高車輛性能和操控性。

雙牽引逆變器控制底座演示

當與恩智浦FS26安全系統(tǒng)基礎芯片(SBC)和恩智浦GD3162高壓隔離柵極驅動器結合使用時,S32K39 MCU可作為ASIL D應用的雙牽引轉換器解決方案。FS26 SBC為系統(tǒng)供電并確保隔離式安全監(jiān)測,而GD3162柵極驅動器則提供可調動態(tài)柵極強度以適應不同的驅動情況和PWM死區(qū)時間強制執(zhí)行,從而減少開關損耗并提高效率。此外,還有響應迅速的錯誤保護機制。

系統(tǒng)供貨情況

主要客戶現在可以使用工程樣片、評估板以及一系列全面的軟件支持與工具。可與S32K39 MCU配套工作,S32K39 MCU可與恩智浦FS26 SBC及高級高壓隔離柵極驅動器GD3162結合使用,為安全的逆變器控制系統(tǒng)提供可調節(jié)動態(tài)柵極強度控制。對于牽引逆變器開發(fā),二者均支持最高級別的功能安全等級(ASIL D)。該產品計劃于2024年初發(fā)布并量產。

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如需了解有關S32K39 MCU系列

及其供貨情況的詳情

請聯系當地的代理商

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本文作者

Nicola Concer是恩智浦汽車RT控制器產品經理,專注于電氣化和區(qū)域電子電氣架構市場。此前7年,他擔任恩智浦以太網交換機產品經理。Nicola擁有博洛尼亞大學的計算機科學博士學位,博洛尼亞大學與意法半導體和紐約哥倫比亞大學合作。

本文作者

Allan McAuslin是負責恩智浦汽車視覺和自動駕駛處理器解決方案的產品管理。過去8年,Allan一直致力于開發(fā)ADAS的處理器解決方案,支持前置攝像頭、環(huán)繞視圖和傳感器數據融合等應用。他與合作伙伴、一級汽車制造商密切合作,探索行業(yè)發(fā)展趨勢并創(chuàng)建處理器解決方案,幫助客戶加快高度自動化汽車技術的部署。

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本文作者

David在電子和半導體企業(yè)的產品工程、項目管理和產品營銷方面擔任過多個職位。近十年來,他擔任恩智浦產品線經理,負責為恩智浦開發(fā)功能安全系統(tǒng)基礎芯片。他在汽車市場上經驗包括動力系統(tǒng)電氣化以及自動駕駛市場,重點研究電源管理和功能安全。David擁有物理工程、半導體物理和商業(yè)管理碩士學位。

本文作者

Namrata Pandya在恩智浦擔任高壓柵極驅動器產品營銷經理。在過去15年里,Namrata曾在安森美半導體(ON Semiconductor)和美國微芯科技公司Microchip Technology)工作,管理著價值超過6000萬美元的半導體產品組合的業(yè)務開發(fā)和產品線。她負責推動16個產品系列從概念到上市的整個過程。Namrata擁有圣何塞州立大學電氣工程碩士學位。

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