豪威集團發布車載有刷直流電機驅動解決方案：功能安全性高、低功耗

北京-2024年3月26日-豪威集團，全球排名前列的先進數字成像、模擬、觸屏和顯示技術等半導體解決方案開發商，推出一款全新車載有刷直流電機驅動芯片WXMD1705。該芯片具備超低靜態功耗、寬輸入電壓范圍、驅動和功率級可分別獨立供電等特性，并支持豐富的診斷和保護機制，為車身電機控制提供了更豐富的設計選擇。

隨著現代汽車對舒適性和安全性的要求越來越高，電機在汽車電子化系統中扮演的角色越來越重要。一般而言，單輛整車裝載的車用電機數量大約在30-40個，在新能源汽車上這一數字甚至可以達到100-150個。未來，伴隨著汽車電氣化和智能化的發展，車用電機的裝載量還有較為可觀的增長空間。

車用電機除了大功率的交流電機外，主要是功率范圍在幾瓦至幾百瓦內的直流電機。直流電機一般分為兩相直流有刷電機、三相直流無刷電機以及步進電機。其中，直流有刷電機采用機械換向，通過換向器和電刷的斷續接觸來形成交替變換的磁場，主要應用在轉速比較低、力矩比較大的場景，例如車窗、車門、尾門、天窗、電動座椅、鎖扣、駐車系統等。直流有刷電機因其較高的性價比及廣泛的應用場景，成為汽車上比較常用的一類電機。

直流有刷電機的驅動方式一直在演變，電子驅動方式正在逐步替代傳統繼電器的驅動方式，這主要得益于電子驅動方式的以下幾點優勢：1.電子驅動方式可實現正反轉、速度可調；2.在新的域控制器架構下，電子驅動方式能夠將多個驅動集成到一顆芯片內，有效降低PCB板的占用面積；3.電子驅動方式集成了運放、比較器等模擬電路，可以帶有更多的保護功能，包括過流、過壓、欠壓、過溫等，大大減低了驅動器本身以及外部負載損壞的風險。4.電子驅動方式在使用上更加靈活，通過SPI或I2C下發不同的配置，可以驅動除電機以外的感性、容性負載；5.電子驅動方式可以支持SPI診斷，把當前出現的故障狀態進行上報，實現更高的功能安全要求。一些集成度更高的電機驅動芯片還集成了CAN 和LIN的通信總線，直接形成單芯片的門控和座椅控制方案。

WXMD1705系列產品是豪威集團最新推出的高性能車規直流有刷電機預驅芯片，實現了更低的靜態損耗。該款產品的產品特征、產品優勢、典型應用和功能框圖詳見下方：

產品特征

•        寬工作電壓：7V – 37V（最大值40V）

•        超低sleep功耗：5μA Max

•        柵極驅動電流：62mA Max

•        靈活的柵極驅動電流配置：支持最多16檔調節（SPI版本）

•        多模式控制選擇：半橋控制，全橋（PH/EN、PWM）控制、獨立上下管控制模式。

•        通訊接口：SPI/ Hardware

•        靜電防護：

–     HBM ESD：±2kV

–     CDM ESD：±750V

•        全面的診斷保護功能（包括離線負載檢測）

•        工作溫度：Tj=-40°C~150°C

•        封裝選項：5x5mm QFN32

•        AEC-Q100

產品優勢

•        最高支持16級驅動電流配置，幫助用戶在驅動效率和EMI性能間實現更好的平衡，而無需更改硬件設置。

•        支持電荷泵展頻功能，提升了EMI性能。

•         內置全面的系統級保護，SPI版本更可通過內部寄存器實現故障診斷，為系統級功能安全設計提供支持。WXMD1705支持ASIL B系統設計，并且提供多種安全機制來診斷系統故障。

– 輸入電源和電荷泵電壓監控保護

– 支持輸入口的NMOSFET高邊驅動，實現反極性保護

– 專用驅動器禁用引腳 (DRVOFF)，實現關斷保護的快速響應

– MOSFET VDS 過流監控保護

– MOSFET VGS 柵極故障監控保護，防止直通

– 器件熱警告和熱關斷保護

– 離線狀態下，負載開路和短路診斷

– 故障條件下，通過中斷引腳 (nFAULT)輸出

•        更精準穩定的電流采樣控制，內部集成的電流采樣放大器支持10/20/40/80有四檔增益設置，達到了70dB以上的CMRR性能。

•        具有可潤濕側翼的緊湊型QFN封裝。

典型應用和功能框圖

WXMD1705即將于2024年4月出樣。欲了解更多信息，請聯系豪威集團的銷售代表：https://www.omnivision-group.com/about-haowei

責編：Johnson Zhang