Система электронного управления торможением (brake-by-wire) быстро становится ключевой технологией шасси в автомобилях с программным управлением. Однако, хотя большая часть усилий автомобильной промышленности по проектированию сосредоточена на централизации компьютерных платформ, физическое действие по остановке автомобиля происходит за рулем. Такое расположение предъявляет жесткие требования к электронике угловых модулей, которые должны обеспечивать питание в случае отказа и предоставлять точные данные о скорости вращения колес в ограниченных, подверженных вибрации и термическим нагрузкам пространствах, при этом отвечая самым высоким стандартам функциональной безопасности.
Сегодня разработчики вынуждены комбинировать стандартные микросхемы управления питанием (PMIC), независимые декодеры скорости вращения колес и дискретные силовые компоненты. Помимо увеличения затрат и занимаемого ценного места на печатной плате, такой подход увеличивает количество потенциальных точек отказа именно там, где надежность имеет решающее значение.
Одно устройство, разработанное для решения этой задачи
Благодаря встроенному интерфейсу датчика скорости вращения колеса (WSSI), микросхема безопасности A81415 декодирует стандартные 2-уровневые протоколы AK, 2-уровневую широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и 3-уровневую (стандартную и высокоразрешающую) ШИМ без необходимости использования сложных аналоговых схем или отдельной микросхемы декодера. Благодаря полностью интегрированному повышающе-понижающему предварительному регулятору, пяти низковольтным стабилизаторам (LDO) и одноиндукторной архитектуре, не требующей внешних переключателей или диодов, A81415 исключает до девяти внешних компонентов и позволяет сэкономить до 4 долларов на каждом автомобиле на стоимости полупроводниковых компонентов, обеспечивая значительные преимущества в производстве для производителей оригинального оборудования (OEM).
Этот беспрецедентный уровень интеграции освобождает более 50% полезного пространства на плате, обеспечивая тормозному суппорту критически важный запас прочности. Поскольку физический уровень данных о скорости вращения колеса обрабатывается внутри микросхемы управления питанием (PMIC), а декодированные данные передаются через последовательный периферийный интерфейс (SPI), микросхема A81415 уменьшает задержку в критически важном контуре безопасности и освобождает пропускную способность микроконтроллера для более быстрого отклика торможения. Малошумящие линии питания специально настроены для питания датчиков угла Allegro TMR XtremeSense™, обеспечивая оптимизацию всей цепи сигналов переключения и усилия зажима в единую, согласованную систему высокого разрешения от колеса до суппорта.
Ускоренный процесс преобразования 12 В в 48 В для угловых модулей
Для полноценной работы системы торможения по проводам требуются компоненты, способные выдерживать самые суровые электрические условия. Созданный на основе запатентованного компанией Allegro процесса автомобильного класса 0 и объединенный с предварительным регулятором APM81815 и драйверами затвора 48 В, чип A81415 образует полный набор микросхем, который остается работоспособным даже в случае отказа. Такой модульный подход предлагает поставщикам первого уровня быстрый способ перехода от проверенных 12-вольтовых тормозных архитектур непосредственно к модулям следующего поколения 48 В без перепроектирования или громоздких внешних систем защиты от переходных процессов. «Интеллектуальные системы шасси требуют, чтобы датчики и силовая электроника на колесах работали как единое целое», — сказал Питер Уэллс, директор подразделения высокопроизводительных силовых решений Allegro MicroSystems. «Allegro объединила наше лидерство в области датчиков скорости вращения колес и наш опыт в высоконадежном управлении питанием в нашем новом PMIC, чтобы предложить нашим клиентам более простую, безопасную и масштабируемую основу для современных автомобильных систем торможения по проводам».
Характеристики и преимущества A81415:
Встроенная функция определения скорости вращения колеса: встроенный модуль WSSI декодирует двухуровневые, ШИМ, AK и протоколы высокой четкости, устраняя необходимость в отдельной микросхеме декодера.
Экономия средств и пространства: исключает до девяти внешних компонентов, что позволяет сэкономить до 4 долларов США на спецификации полупроводниковых компонентов (BOM) на один автомобиль и более 50% площади печатной платы (PCB).
Сертификация ASIL-D и AEC-Q100: Две цепи мониторинга и встроенная система управления неисправностями соответствуют самым высоким стандартам безопасности и не требуют использования внешних защитных цепей.
Масштабируемость от 12 В до 48 В: работает в системах с напряжением 12 В, а при использовании с предварительным стабилизатором напряжения APM81815 возможна простая модернизация до модулей с напряжением 48 В.
