高效稳定精准控制 | 汽车水泵电机控制方案

只看该作者 · 2024-6-25 17:25

在汽车产业迈入电动化、网联化、智能化、共享化的“新四化”浪潮中，车辆冷却系统的高效稳定运行愈发成为决定整车性能、续航能力与驾驶安全的关键因素。

凌鸥创芯推出的汽车水泵电机控制方案，启动平稳无抖动，具备稳定的高速观测器及弱磁算法，其主芯LKS32AT086N8Q9集成 32 位 Cortex-M0 内核及三相全桥自举式栅极驱动模块，可直接驱动6个N型MOSFET，另一款产品LKS32AT089XLN8Q9在此基础上增设5V LDO和LIN PHY收发器。高效节能、精准控制、温度耐受能力强，为汽车驱动安全运行保驾护航。

-车载水泵方案-

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方案实物图

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示意图

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使用范围

输入电压：DC 12V/24V/48V
连续工作电流：1A~20A
电机：PMSM电机

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功能参数

正弦无感FOC控制算法
入水恒功率，离水恒转速,PWM调节功率
过流、过压、欠压、过温、缺相、堵转、离水空转保护功能

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特点优势

启动平稳，无抖动，无过冲，全温度全速度范围内工作稳定
稳定的高速观测器及弱磁算法
快速刹车功能、掉电失压保护
低功耗电流100uA以内

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入水相电流波形

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离水后相电流波形

-LKS32AT086/089系列-

车规级MCU芯片LKS32AT086N8Q9和LKS32AT089XLN8Q9，集成32位Cortex-M0内核与三相全桥自举式栅极驱动模块，可直接驱动6个N型MOSFET，实现高效电力控制。Cortex-M0内核提供强大数据处理能力，确保车载环境下的精准控制与实时响应。自举式栅极驱动模块有效解决高压驱动问题，提升电力转换效率与系统能效。高集成度简化电路，降低成本，增强电磁兼容性与可靠性。

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性能优势

96MHz Cortex-M0内核
8kB RAM，64kB Flash，带加密功能存储器
集成自主指令集电机控制专用 DSP
MCU超低功耗休眠模式
三相全桥自举式栅极驱动模块
汽车级工作温度范围
超强抗静电和群脉冲能力
通过 AEC-Q100 检测认证

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工作范围

双电源供电，MCU部分采用2.2V~5.5V 电源供电(B 版本芯片 3.0V~5.5V 电源供电)，内部集成1个LDO,为数字部分电路供电
工作温度: -40~125°C

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时钟

内置4MHz高精度RC时钟，-40~105°C范围内精度在±1%之内，105~125C范围内精度在±1.5%之内
内置低速32KHz低速时钟，供低功耗模式使用
可外挂4MHz外部晶振
内部PLL可提供最高96MHZ 时钟

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外设模块

两路UART
一路SPI，一路IIC，支持主从模式
一路CAN，建议使用外部晶振作为参考时钟
2个通用16位Timer，支持捕捉和边沿对齐 PWM 功能
2个通用32位Timer，支持捕捉和边沿对齐PWM 功能，支持正交编码输入，CW/CCW输入，脉冲+符号输入
电机控制专用PWM 模块，支持8路 PWM 输出，独立死区控制
Hall 信号专用接口，支持测速、大抖功能
硬件看门狗
最多4组16bitGPIO,P0.0/P0.1/P1.0/P1.1 4个GPIO可以作为系统的唤醒源。P0.15~P0.0共16个GPIO 可以用作外部中断源输入

-车用等级芯片选型表-

除了适用于车载水泵、油泵和通风扇方案的AT086和AT089系列之外，凌鸥创芯的产品线还涵盖了AT039、AT07x和AT085等多个系列芯片方案。这些解决方案可适用于车载空调压缩机、汽车座椅等多元应用场景，同样也能为汽车直流有刷电机驱动方案以及汽车三相无刷电机等应用提供强劲支持，满足客户在不同汽车电子系统中对电机控制芯片的需求。