汽車智能網(wǎng)聯(lián)化帶來海量的信息流,汽車駕駛所涉及的感知、控制、決策系統(tǒng)越來越復(fù)雜,系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的信息交互、控制也越來越多。為了解決分布式電子電氣架構(gòu)存在的軟硬件升級受限、研發(fā)生產(chǎn)成本劇增等問題,域控制器應(yīng)運(yùn)而生,它將原本分立的ECU相互融合,使更多核心功能更集中,并可以靈活按客戶要求實(shí)現(xiàn)所需功能的配置調(diào)整,方便實(shí)現(xiàn)平臺化、模塊化生產(chǎn)制造。
域控制器作為汽車運(yùn)算決策的中心,其功能的實(shí)現(xiàn)依賴于主控芯片,主控芯片算力的提升成為汽車智能化升級的核心之一,其結(jié)構(gòu)形式正由 MCU 向異構(gòu)式 SoC 芯片方向升級。為支持汽車域控制器、尤其是自動駕駛域控制器高算力SoC所要求的大電流供電需求,ST新推出了一系列電源管理芯片STPM801,STPM802,STPM098,STSHB50。
▲ 域控制器電源方案框圖
STPM801是一款理想二極管和反向輸出保護(hù)控制器,具有熱插拔、軟起動及合路保護(hù),適用于12V和24V系統(tǒng),它是保證自動駕駛系統(tǒng)正確且持續(xù)工作的基礎(chǔ)器件。該器件可以保護(hù)負(fù)載免遭高電壓瞬變的損壞,可以在過壓或欠壓過程 (例如:汽車中的負(fù)載突降) 限制和調(diào)節(jié)輸出電壓, 也可以精確地監(jiān)視輸入電源的過壓 (OV) 和欠壓 (UV) 情況 ,并支持ASIL-D系統(tǒng)應(yīng)用。
STPM802是一款4開關(guān)降壓-升壓DC/DC控制器,該器件提供可調(diào)節(jié)的工作頻率和降低EMI輻射的展頻,它也提供輸入/輸出的電流檢測和電壓輸出狀態(tài)的標(biāo)志位。在輕載的條件下,控制器通過跳頻的方式工作在斷續(xù)導(dǎo)通模式, 這樣可以維持穩(wěn)定電壓輸出并提高電源效率,也可以工作在固定頻率的連續(xù)電流模式,適用于12V和24V系統(tǒng),并支持ASIL-D系統(tǒng)應(yīng)用。
STPM098是一款內(nèi)置NVM和PMBUS接口的雙環(huán)路數(shù)字多相控制器。該器件基于COT(固定開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間)機(jī)制提供快速瞬態(tài)響應(yīng)和電源高效率,在輕載條件下,它提供相位交替動態(tài)切相來提升效率。該器件支持符合1.2版本標(biāo)準(zhǔn)的PMBus接口,并具有8個接口地址值,可以用于電壓,電流,功率,溫度,錯誤信號的遠(yuǎn)程監(jiān)控。器件編程參數(shù)可以通過PMBus來配置并存儲到芯片內(nèi)置的NVM。
DrMOS STSHB50是一款智能半橋產(chǎn)品, 適用于同步降壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器。該器件集成了配置成半橋的兩個功率MOSFET、驅(qū)動電路以及相應(yīng)的保護(hù)和診斷功能電路,器件內(nèi)置的VDRV電壓和溫度補(bǔ)償使其能提供高精度的電流反饋,該電流反饋基于可編程的偏置,通過專用的模擬腳輸出。