基于Infineon TLE9879QXA40的ePower FOC汽车水泵电路方案

简介：
本简介介绍了一种采用英飞凌TLE9879QXA40芯片设计的电子功率场定向控制(ePower FOC)汽车水泵电路方案，旨在提高汽车冷却系统的效率与可靠性。 随着汽车电子化程度的提升及自动驾驶与智能化的发展趋势，电机在车辆中的应用将会越来越广泛，并且其类型和驱动方式也在不断变化。传统的机械驱动或继电器控制正在向PWM（脉宽调制）调速和BLDC（无刷直流）电机控制方向转变，尤其是在节能减排的大背景下，BLDC技术将在汽车中得到更广泛的使用。 例如，在一个500W的散热风扇的应用场景下，将继电器控制系统改为采用BLDC可PWM调速方案可以节省大约1%的油耗；对于300W水泵而言，从机械驱动方式转为电动驱动则能够减少7.1g/km二氧化碳排放量。此外，80W油泵若由不可变速度控制转变为可调节速度模式，则能进一步降低每公里行驶产生的碳足迹达1.9克。 品佳集团一直专注于汽车行业的解决方案设计与推广工作，并基于英飞凌的最新一代嵌入式电源管理芯片开发了一款适用于汽车水泵电机控制系统。此方案具有高效率、低噪音运行特性，同时具备出色的可靠性和智能化水平以及快速响应能力等优势特点。相较市场上其他半导体公司所提供的产品而言，该方案采用ARM Cortex-M3内核，并且集成了BDRV（桥式驱动器）、电荷泵电路、LIN总线通信接口和低压差稳压器等多种功能模块。 目前此款水泵电机控制解决方案已经成功应用于长城汽车、一汽集团以及上汽等厂商的部分车型当中。核心技术优势包括但不限于以下几点： - 内核采用ARM Cortex-M3架构。 - 系统时钟频率高达40MHz。 - 集成了具有内置电荷泵功能的N-FET驱动器。 - 具备专利斜坡控制技术以优化电磁兼容性表现。 - 支持LIN 2.2标准及SAE J2602协议的集成式LIN收发器模块。 - 内置振荡器与锁相环电路（PLL）用于时钟生成和频率合成功能。 - 集成电流检测放大器，可用于精确测量电机工作状态中的关键参数值。 - 通过了Grade1 和 Grade0 等级认证测试，确保其在极端条件下仍可稳定运行。 - 完整的系统芯片解决方案专为BLDC电机控制而设计开发。 此外，在具体应用规格方面： - 支持无传感器FOC（磁场定向控制）算法以节省霍尔元件成本； - 最高转速可达5000RPM； - 提供过压、欠压、短路等多重保护机制，确保系统安全可靠运行。 - 内置电流和速度PID控制器用于精确调节电机工作状态。 - 具备LIN通讯功能并支持在线升级服务以方便维护与更新操作需求。 综上所述，品佳集团所推出的这款基于英飞凌最新嵌入式电源管理芯片开发的汽车水泵电机控制方案不仅具有高效节能的特点，在实际应用中还能够有效减少车辆排放量，并且具备较高的可靠性和智能化水平。