2024年1月2日，致力于亞太地區(qū)市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下世平推出基于旗芯微(Flagchip)FC4150 MCU、恩智浦(NXP)FS2600汽車安全系統(tǒng)基礎芯片(SBC)、安森美(onsemi)NFVA35065L32-D IPM模塊以及圣邦微(SGMICRO)SGM8557H-1AQ車規(guī)級運放芯片的車載空調壓縮機驅動方案。

圖示1-大聯(lián)大世平聯(lián)合多家原廠推出車載空調壓縮機驅動方案的展示板圖

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，車載空調系統(tǒng)的性能和效率越來越受到關注。作為空調系統(tǒng)的核心部分，車載空調壓縮機扮演著不可或缺的地位。由大聯(lián)大世平基于旗芯微FC4150 MCU、恩智浦(NXP)FS2600電源管理芯片、安森美(onsemi)NFVA35065L32-D IPM模塊以及圣邦微(SGMICRO)SGM8557H-1AQ車規(guī)級運放芯片的車載空調壓縮機驅動方案具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，是新能源汽車空調系統(tǒng)的理想之選。

在微控制器的選型中，本方案采用旗芯微旗下的FC4150 32位MCU，該MCU基于高性能的Arm? Cortex?-M4內核設計，最高工作頻率可達150MHz，并且內置高速存儲器，擁有豐富的I/O端口和多種外設。

在電機驅動部分，方案采用集成預驅與6顆IGBT管的IPM來做電機的電子換相控制。核心芯片采用的是onsemi旗下的NFVA35065L32-D。該芯片內置3個高速半橋高壓柵極驅動電路，集成了(650V/50A)低損耗的IGBT管，最大支持20KHz的PWM，并且還提供包括欠電壓鎖定、過電流鎖定、驅動與集成電路的溫度監(jiān)測和故障報告等多個模塊保護功能，能夠為汽車電機應用提供卓越性能。

低壓電源供電部分，本方案采用了NXP旗下一顆帶有功能安全的電源管理芯片F(xiàn)S2600，該芯片具有多個BUCK、BOOST輸出以及LDO穩(wěn)壓器，可為MCU、SENSOR、外設IC和通信接口供電。FS2600B具有豐富的監(jiān)控診斷功能。在系統(tǒng)運行時，F(xiàn)S2600與FC4150通過SPI通信，能夠提供潛在的故障監(jiān)測，極大增強了系統(tǒng)的安全特性。

運算放大器部分，方案采用SGMICRO旗下SGM8557H-1AQ芯片來完成對IPM的底邊管進行電流采樣。SGM8557H-1AQ符合AEC-Q100 1級認證，可以滿足汽車環(huán)境的嚴苛要求。

圖示2-大聯(lián)大世平聯(lián)合多家原廠推出車載空調壓縮機驅動方案的方塊圖

除了豐富的硬件支持，本方案在軟件上采用世平Sensorless FOC雙電阻采樣的軟件庫架構，通過板載電位器使電機旋轉。并且采用電流環(huán)加速度環(huán)的雙環(huán)控制，以使系統(tǒng)運作更加穩(wěn)定。

核心技術優(yōu)勢：

● MCU基于Arm? Cortex?-M4內核，主頻為150MHz，內置96MHz高速振蕩器、512KB Flash、128KB SRAM以及采樣率達1MSPS的12位ADC;

● 使用Cache & FPU運算，F(xiàn)OC算法在10μs內可以處理完畢，極大減少MCU的資源使用;

● 使用內置比較器的IPM實現(xiàn)電流保護;

● IPM內置650V/50A的IGBT，滿足壓縮機大功率應用并保留冗余;

● 使用FS2600 SBC增強系統(tǒng)安全冗余。

方案規(guī)格：

● 輸入電壓范圍：310Vdc~450Vdc;

● MCU：Arm? Cortex?-M4 32位內核，主頻高達150MHz，ASIL-B功能安全等級;

● 支持CAN通信;

● 支持2 Shunt R三相電流采樣;

● 支持BEMF電壓回授ADC采樣;

● 支持過壓鉗位防護;

● 板載電位器支持速度調節(jié);

● 具備LED指示燈&按鍵;

● 開發(fā)板尺寸：MCU板80mm×70mm，電機驅動板170mm×150mm。

（來源：大聯(lián)大世平集團）