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基于NXP S912ZVML31F1WKH的60W汽车电子水泵电路设计解决方案

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简介：
本方案采用NXP S912ZVML31F1WKH微控制器，提供了一种高效可靠的60W汽车电子水泵电路设计方案，适用于现代车辆冷却系统。 随着国家大力推动新能源汽车的发展，相较于传统燃油车而言，新能源车辆更加环保且节能。在这些新型汽车运行过程中，发动机工作需要对各个系统进行散热处理，从而需要用到各种类型的电子水泵，包括但不限于电动水泵、驻车加热器水泵、预热器水泵以及用于电池包的冷却设备等。这类电子泵的工作环境温度范围广泛，在-40度到120度之间。 品佳集团推出了一款基于NXP S912ZVML31F1WKH微控制器设计的汽车电子水泵解决方案，采用了双电阻FOC算法进行控制。S912ZVML31F1WKH是S12 Magniv混合信号微控制器系列的一部分，该系列提供了智能且优化集成的高度可靠高电压模拟组件。 这款产品基于LL18UHV技术，在单一芯片上集成了高度可靠的非易失性存储器与高性能的高电压模拟组件。这些元件能够承受汽车环境中负载突变带来的严苛要求。S912ZVML31F1WKH还内置了一个工作范围在3.5V到40V之间的汽车稳压器，以及LIN物理层和用于控制六个外部MOSFET的栅极驱动器（包括三个高边与三个低边驱动器），以实现对电机的有效驱动。 该方案具有高度集成的特点，有助于减少PCB板的空间占用并简化设计方案的同时提高系统整体的质量。具体规格如下： - 额定电压：12V - 额定电流：5A - 最大电流值：20A - 符合AEC-Q100规范的S12标准。 - 内置CAN/LIN物理层

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  • 基于NXP S912ZVML31F1WKH的60W汽车电子水泵电路设计解决方案
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    本方案采用NXP S912ZVML31F1WKH微控制器，提供了一种高效可靠的60W汽车电子水泵电路设计方案，适用于现代车辆冷却系统。 随着国家大力推动新能源汽车的发展，相较于传统燃油车而言，新能源车辆更加环保且节能。在这些新型汽车运行过程中，发动机工作需要对各个系统进行散热处理，从而需要用到各种类型的电子水泵，包括但不限于电动水泵、驻车加热器水泵、预热器水泵以及用于电池包的冷却设备等。这类电子泵的工作环境温度范围广泛，在-40度到120度之间。 品佳集团推出了一款基于NXP S912ZVML31F1WKH微控制器设计的汽车电子水泵解决方案，采用了双电阻FOC算法进行控制。S912ZVML31F1WKH是S12 Magniv混合信号微控制器系列的一部分，该系列提供了智能且优化集成的高度可靠高电压模拟组件。 这款产品基于LL18UHV技术，在单一芯片上集成了高度可靠的非易失性存储器与高性能的高电压模拟组件。这些元件能够承受汽车环境中负载突变带来的严苛要求。S912ZVML31F1WKH还内置了一个工作范围在3.5V到40V之间的汽车稳压器，以及LIN物理层和用于控制六个外部MOSFET的栅极驱动器（包括三个高边与三个低边驱动器），以实现对电机的有效驱动。 该方案具有高度集成的特点，有助于减少PCB板的空间占用并简化设计方案的同时提高系统整体的质量。具体规格如下： - 额定电压：12V - 额定电流：5A - 最大电流值：20A - 符合AEC-Q100规范的S12标准。 - 内置CAN/LIN物理层
     
  • 基于Infineon TLE9879QXA40的ePower FOC汽车水泵电路设计方案
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    本设计采用英飞凌TLE9879QXA40芯片，提出了一种先进的电动动力(ePower)矢量控制算法应用于汽车水泵系统，实现高效、精准的无传感器FOC控制。 随着汽车电子化程度的提升以及自动驾驶及智能化的发展趋势，电机在车辆中的应用越来越广泛，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）调速与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技术将在汽车领域获得更广泛的应用。 例如，在一个500W的散热风扇中，从使用继电器改为采用支持PWM调速的方案后，可以节省约1%的油耗；对于300W的水泵而言，如果将其由机械驱动方式转变为电动驱动，则可减少7.1g/km二氧化碳排放量；而80W油泵若将不可调节转为可调节模式，也能降低1.9g CO2 /km的碳足迹。 品佳集团专注于汽车行业的产品方案设计与推广。本次介绍的是基于英飞凌新一代嵌入式电源控制芯片开发的一款汽车水泵电机控制系统解决方案。该方案具有高效率、低噪音、高可靠性和智能性等显著特点，并且具备快速响应能力。与其他半导体公司的产品相比，此款产品的优势在于其采用ARM Cortex-M3内核并集成了BDRV（桥驱动器）、电荷泵、LIN总线接口以及低压差稳压器等功能模块。 目前该方案已被长城汽车、一汽集团和上汽等多家知名车厂的部分车型所采纳。核心技术亮点包括但不限于以下几点：系统时钟频率达到40MHz；内置带充电泵的NFET驱动器；电流可调型NFET驱动，具备专利斜坡控制技术以优化电磁兼容性表现；支持LIN标准2.2及SAE J2602通讯协议的集成式收发器等。此外，该芯片还包含振荡器和锁相环、电流检测放大器，并已通过Grade-1与Grade-0等级认证。 方案规格方面涵盖无传感器FOC（磁场定向控制）技术以节省霍尔元件成本；最大转速可达5000RPM；具备过压保护、欠压保护、短路防护、开路预警以及电流限制功能等。同时，支持PID速度和电流调节算法，并兼容LIN通讯及升级需求。 总的来说，该方案在实现高效节能的同时还能有效减少环境污染，为汽车行业的可持续发展提供有力支撑。
     
  • 基于Infineon TLE9879QXA40的ePower FOC汽车水泵电路方案
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    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。
     
  • 60W电子水泵技术规格书
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    本技术规格书详述了60W电子水泵的各项参数与性能指标，包括工作电压、电流消耗、流量及扬程等关键数据，并提供安装和使用指南。 60W 电子水泵技术规格书 本段落档详细介绍了60W 无刷直驱型电子水泵的各项技术参数与性能指标，包括产品基本信息、电气特性、调速功能及故障反馈机制等。 一、产品基本信息 - **名称**：电子水泵 - **型号**：无刷直驱型 - 发布日期： - 编制人员： - 审核人员： - 批准人： 二、技术参数表 | 序号 | 参数名称 | 数据 | | ---- | -------------- | ----------------------- | | 1 | 产品名称 | 电子水泵 | | 2 | 型号 | | | 3 | 净重（kg） | 0.65±0.05 | | 4 | 防护等级 | IP67 | | 5 | 运行噪音（dB） | ≤50 | | 6 | 设计寿命 | ≥2万小时 | | 7 | 环保标准 | 符合ROHS环保要求 | | 8 | 绝缘等级 | F级 (155℃) | | 9 | 输入电源类型 | 直流 | | 10 | 额定电压（V） | 12 | | 11 | 工作电压范围（V）| 8-20 | | 12 | 性能参数 | 扬程≥6m@30L/min | | 13 | 额定功率（W） | ≤65 | | 14 | 工作温度范围（℃）| -40～125 | | 15 | 使用介质 | 清水、汽车防冻液 | | 16 | 操作环境温度 | -40～120℃ | | 17 | 调速功能 | PWM调速 (占空比：10%-98%)| | 18 | 安全保护机制 | 过压、限流、堵转、超温、空载及电源反接和欠电压等保护 | 三、接口信息 | 序号 | 名称简称 | 接口线序 | 备注 | | ---- | -------------- | ----------- | -----------------| | 1 | 正极 | BAT+ | 12V | | 2 | 控制信号输出 | OFG4 | PWM输入信号控制器 | | 3 | 负极 | BAT- | 连接客户电源负端，非大地 | 四、PWM控制参数 - **频率**：50±10Hz - **高电平范围**：最小为4.3V（推荐使用5V） - **低电平范围**：最大值为1.7V - **调速占空比**：10%～98% 五、故障反馈 通过PWM输出信号的占空比来识别不同类型的故障，并给出相应的处理建议。 六、控制策略 详细的相间短路保护机制包括电流阈值设定，持续时间判断及后续操作流程。
     
  • NXP汽车智能钥匙解决方案
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    NXP汽车智能钥匙解决方案采用先进的RFID和近场通信技术，确保车辆的安全访问与启动。其创新设计提升了用户体验，同时提供了可靠的防护机制以抵御潜在威胁。 恩智浦半导体(NXPSemicONductorsN.V.)近日推出了一款针对多功能汽车钥匙的单芯片解决方案——NCF29A1（KEyLinkLite），该方案已准备投入生产。通过引入近距离无线通讯技术，KEyLinkLite能够与配备有NFC功能的各种外部设备，如手机、平板电脑和笔记本电脑等连接，为汽车制造商带来全新的驾驶体验。随着NFC技术的日益流行和普及，KEyLinkLite正好迎合了市场需求，并有望充分发挥其优势。
     
  • 基于NXP TEA2016T系列的全数字谐振240W TV电源解决方案-电路设计
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    本方案采用NXP TEA2016T系列芯片，提供一种高效、稳定的全数字谐振240W电视电源设计方案，适用于现代电视设备。 NXP 推出了 TEA2016 系列 PFC + LLC 架构，旨在提升适配器在轻载及空载情况下的效率，满足日益增长的高效需求。恩智浦半导体提供TEA2016（PFC+LLC）可数字控制电源IC (digital power ic) 。采用这种架构可以简化电路设计、减少元件数量，并有效降低成本和提高效率。 该方案的核心技术优势如下： 1. TEA2016系列将系统分为Burst Mode、Low Power Mode以及High Power Mode，使得轻载效率（25%负载）超过90%，平均效率达到92%@230Vac。 2. 用户可以通过图形界面连接电脑设定参数，并控制模式切换的时间点。 3. 该方案具有过电压/过电流和短路保护功能，确保LLC不会在电容工作区操作。 4. PFC的工作频率可高达500kHz，而LLC则可达1MHz。 具体规格如下： - 输入电压范围：90~264Vac - 输出功率：DC 12V/20A - 平均效率：92%@230Vac - 待机损耗：< 150mW - 安全保护机制包括过电压、过电流、过温度和输出过载保护。
     
  • 竞赛作品：基于LM5122升压控制器的汽车电源解决方案电路设计
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    本项目致力于开发一款高效稳定的汽车电源解决方案，采用LM5122升压控制器为核心元件，实现宽电压输入范围内的稳定输出，适用于各种车载电子设备。 本设计采用LM5122芯片开发的PMP7916升压转换器，专为启动/停止汽车中的电压质量模块而设，用于调节电子负载检测到的电池电压。对于需要使用现有电子组件的汽车，在热启动期间输入至这些组件内的电压不得低于6V；否则它们会立即关闭。在启动过程中，PMP7916能将输入电压维持在10.5V以上，并且当输入电压超过12V时绕过电池直接供电。如果对较低的电池电压进行升压处理，在启动阶段中PMP7916能够支持高达500W负载持续运行5秒。 该设计具备以下特性： - 最低工作输入电压为6V，符合美国汽车冷启动标准。 - 在启动过程中提供稳定的12V输出。 - 当电池电压超过12V时自动切换至旁路模式操作。 - 采用同步升压技术提高效率并节省额外的旁路开关成本。 - 实现两相工作方式以减小滤波器尺寸。 附件包括： - 电路设计原理图PDF档及Gerber文件； - 整个电路设计方案物料清单（BOM）表和测试参数。
     
  • 汽车TFT LCD显示屏电路解决方案
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    本方案提供先进的汽车TFT LCD显示屏电路设计，优化了显示效果与能耗比，确保在各种环境下的清晰度和可靠性，提升驾驶体验。 此参考设计采用LVDS视频解决方案应用于汽车信息娱乐系统，并在无需额外引入专用支持线路至主机处理器的情况下实现了带触觉反馈的多点触摸功能、LCD背光控制以及环境光线感应。 该设计方案包含两个电路板：主电子电路板SAT0059，集成了解串器、微处理器、背光控制器、触觉驱动器和电源；而LCD接口板SAT0096则作为特定型号液晶面板的物理及电气连接平台。通过Samtec板对板连接器，该接口板与主电路板相连，并为液晶屏、触摸屏、背光源以及触觉反馈组件提供连接点。值得注意的是，SAT0096专为Microtips UMSH-8596MD-20T显示屏设计；如需使用其他型号的屏幕，则可能需要重新设计专用的LCD接口板。 该设计方案涉及的主要芯片包括LM25011-Q1（42V、可调节电流限制和宽输入电压范围，具有恒定导通时间特性的开关稳压器），DRV2667（内置升压转换器、数字前端及内部波形存储功能的压电式触觉驱动器）以及TPS22965-Q1（具备负载启动控制机制且适用于汽车应用环境中的超低电阻值和高电流承载能力开关）。
     
  • 基于Realtek RTL9047AA的汽车7端口网络交换器解决方案-电路设计
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    本简介介绍了一种采用Realtek RTL9047AA芯片的汽车级7端口网络交换器设计方案。该方案专为车载网络环境定制，提供高效稳定的以太网连接解决方案。 RTL9047A 是一款专为汽车以太网设计的单芯片交换机解决方案，提供四个100BASE-T1端口（Port 0~3），无需外部PHY设备即可节省成本及PCB空间；第五个端口可以配置为100BASE-T1或SGMII模式，用于连接CPU或其他相同型号的交换机进行级联扩展；第六个端口可以选择传统100base-TX FE PHY、SGMII 或 RGMIIMIIRMII 模式，并且支持车载诊断接口。 与NXP SJA1105相比，RTL9047A 多提供了四个内部的 100BASE-T1 PHY，能够帮助汽车制造商降低物料清单成本并增加PCB布局设计灵活性。RTL9047AA 的以太网标准符合IEEE 802.3bw 规范，并支持全双工通信及至少15米线材长度，相较于传统的LIN和CAN接口提供更宽的带宽以及与汽车交换机和数据中心连接的能力。 根据Open Alliance TC1 标准规范（包括EMC、IOP、PCS 、PMA 和 PHYC 测试项目），RTL9047AA 已在认证实验室通过所有测试，并可为客户提供相关报告以供评估使用。友尚的技术支持团队能够提供开发者所需的参考文件和软件包，例如数据手册、参考原理图及用户指南等文档；同时还可以协助硬件线路审查、布局设计检查以及API整合开发等工作。 此外，购买RTL9047AA的EVB板后，车厂可以向代理商申请端口配置代码或网关示例程序以节省开发时间。该设备还提供SPI从机接口、SMI从机接口和 I2C 从机接口连接至SOC系统中，使开发者能够动态设定功能并减少FLASH元件成本。通过使用API中的样本代码，如srcrtk_i2c.c 和 srcrtk_mdc.c ，可以方便地将RTL9047AA 功能集成到CPU系统中。 最后，RTL9047AA API 允许用户根据需求自定义网络管理功能，例如基于端口的VLAN特性。通过以下代码示例可实现不同 VLAN 组之间无法传递数据的功能： ``` rtk_vlan_init (); // 初始化 VLAN rtk_portmask_t mbrmsk, untagmsk; rtk_vlan_t VLAN1, VLAN2; VLAN1 = 100; VLAN2 = 200; mbrmsk.bits[0]=0x07; // Port 0~ port 2 untagmsk.bits[0]=0x3F; rtk_vlan_set(VLAN1, mbrmsk, untagmsk, 0); mbrmsk.bits[0]=0x38; // Port 3~ ```
     
  • KnowFlow水质监测-电路设计解决方案
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    KnowFlow水质监测系统提供了一套全面的电路设计方案，致力于实时准确地监控水质参数。该方案集成了先进的传感器技术和高效的信号处理算法，为环境保护和水资源管理提供了可靠的数据支持。 KnowFlow 是一款为环境爱好者、研究者、行动者和学生设计的用于自动监测并记录水质信息的DIY电子套件。任何人都可以通过 KnowFlow 搭建低成本水文站分析河流水质，通过监测温度、pH值、氧化还原电位（ORP）、电导率和溶解氧这五个重要指标来判断河流健康状况。 KnowFlow团队开发了首款开放科学自动水质监测套件AWM (Automatic Water Monitor)，旨在教大众使用Arduino器材组装一台低成本的在线自动水质监测仪，通过实时监控水质数据，了解关注水体长期变化的情况，并用于环境研究、污染追踪和教学等目的。该团队专注于发现并解决农业与环境问题，提供硬件、软件教程及云技术作为工具支持科学家、学生、公民以及环保从业者加速数字科技在农业和环保领域的应用。 KnowFlow套件使用Gravity系列传感器，安装方便且扩展性强。通过将提供的代码烧录到Bluno主板上后即可进行在线数据记录，并能存储于SD卡中供后期分析使用。该设备支持充电宝或锂电池供电方式，在蘑菇云创客空间及绿色种子计划合作的《自动水质监测仪课程》中也提供了相关视频教程。 作为完整的KnowFlow套件，它包括 pH、ORP、溶解氧、电导率以及温度探头五个传感器探头，并推荐使用200mm×150mm×75mm防水盒及亚克力固定板进行安装。用户可以在GitHub上找到相关的开孔图纸和设备开孔图纸。 在肯尼亚梅鲁地区的茶园，利用KnowFlow水质监测套件检测当地水源的pH值是一个很好的应用案例。该地区位于南纬0°1511.2、东经37°3527.8，海拔高度为1600米。 硬件清单包括Bluno和IO ExpansionS等组件。