【導讀】隨sui著zhe新xin能neng源yuan汽qi車che的de快kuai速su發fa展zhan
，熱re管guan理li係xi統tong的de重zhong要yao性xing日ri益yi突tu出chu。因yin為wei不bu同tong零ling部bu件jian或huo者zhe位wei置zhi的de最zui佳jia工gong作zuo溫wen度du不bu一yi樣yang，例li如ru電dian機ji，電dian控kong

，電dian池chi，座zuo艙cang等deng
，所suo以yi需xu要yao一yi套tao係xi統tong對dui整zheng車che的de熱re量liang進jin行xing精jing細xi化hua的de調tiao節jie，從cong而er提ti高gao整zheng車che的de係xi統tong熱re效xiao率lv，進jin而er提ti高gao續xu航hang裏li程cheng。如ru下xia圖tu所suo示shi，這zhe套tao係xi統tong往wang往wang由you水shui泵beng
，冷leng卻que液ye多duo通tong閥fa和he膨peng脹zhang閥fa等deng組zu成cheng。因yin為wei它ta們men的de位wei置zhi比bi較jiao靠kao近jin，所suo以yi該gai係xi統tong逐zhu漸jian從cong分fen布bu式shi走zou向xiang集ji中zhong式shi。因yin為wei純chun電dian動dong汽qi車che沒mei有you傳chuan統tong油you車che的de皮pi帶dai輪lun，所suo以yi這zhe些xie執zhi行xing器qi往wang往wang通tong過guo電dian機ji驅qu動dong。即ji使shi是shi插cha電dian式shi混hun動dong汽qi車che，在zai追zhui求qiu係xi統tong高gao效xiao率lv的de驅qu動dong下xia，廠chang家jia往wang往wang希xi望wang熱re管guan理li係xi統tong執zhi行xing器qi與yu發fa動dong機ji皮pi帶dai輪lun解jie耦ou
，從cong而er進jin行xing更geng靈ling活huo的de調tiao節jie。為wei此ci，英ying飛fei淩ling基ji於yu豐feng富fu的deMOTIX™係列產品和MCU家族，可以根據客戶需求，靈活地提供熱管理係統的低壓執行器係統級驅動解決方案。

以控製目標為基礎

，我們將複雜的熱管理係統進行抽象化，化繁為簡，可以得到下圖的結構簡圖。一般而言，水泵由三相BLDC驅動，冷卻液多通閥由BDC電機驅動，膨脹閥由步進電機或者BLDC電機驅動，通過ADCcaijiwenduchuanganqiheyeweichuanganqidexinhao。zhexiezhixingqihechuanganqideshuliangqujueyuqichedexitongsheji。yinweixitongzhixingqibijiaoduo，xuyaodetongxindaikuanbijiaogao，suoyiyibancaiyongCAN通信。

方案一: TRAVEO™ T2G + SBC + Driver + Bridge

針對這些執行器和傳感器
，基於英飛淩豐富的MOTIX™和MCU家族，我們首先提出第一種解決方案：

驅動一個電機需要LDO，MCU，gate driver, amplifier, LIN/CAN transceiver和MOSFET。基於此
，英飛淩推出了針對低壓電機驅動的品牌MOTIX™。其中
，最簡單的driver係列如下圖左一部分所示，有TLE9210x係列和TLE918x係列
；將driver和MOSFET集成在一起的bridge係列包含了BTNxxx/IFX007, TLE94xyz, TLE9201 H 橋等；在driver基礎上，將LDO和transceiver集成在一起，成為SBC，例如TLE956x係列；進一步集成MCU部分，就形成了MCU係列。 

MCU篇

英飛淩的Traveo™ II係列MCU全係內置了電機驅動信號產生模塊，以及3個單元的12-bit的高速SAR ADC模塊
，采樣速率可以達到1Mbps，並且可以用Trigger-Multiplexer配合電機的控製信號觸發ADC在TCPWM的指定位置進行采樣。這種方法可以支持對電機的相電流進行同步采樣，非常方便實現FOC控製算法。在Traveo™ II係列的產品中，最少的可以支持12通道的TCPWM（for Motor control），最多可以支持到15通道，加上相同數量的互補輸出的通道，可以同時支持4~5個BLDC電機的控製驅動，而且Traveo™ II帶有豐富的通用TCPWM 輸出端口（以CYT2B78為例，含有12ch TCPWM（16-bit）（Motor Control, 63ch TCPMW（16-bit）, 4ch TCPMW（32-bit）），可以支持多路DC電機或者步進電機的控製，非常適合熱管理係統中的多電機控製應用。

另外，Traveo™ II 也包含非常豐富的外設，以評估板MULTI MOTOR EVALKIT中使用的CYT2B78CADQ0AZE為例，包括6通道的CAN/CAN-FD控製器，7通道的LIN總線控製器，1088KB的Code-flash和96KB的Work-flash以及128KB的SRAM, 采用的是Cortex-M4內核，主頻高達160MHz，而且帶有32-bit的單精度FPU，滿足多電機控製係統對CPU性能的要求。

Traveo™ II全係列滿足ASIL-B的功能安全要求，並且包含eSHE/HSM的硬件信息加密模塊，支持常用的AES（128-bit blocks, 128/192/256-bit keys）, 3DES（64-bit blocks, 64-bit key）, RSA, ECC, SHA-1/2/3, CRC, TRNG, PRNG, GCM等加密算法，滿足安全啟動以及信息安全應用的需要。而且Traveo™ II的Code Flash支持雙分區和讀改寫(Read-while-write)操作的特點，支持固件的OTA更新
，可以很方便的實現無感升級以及固件回滾應用。

MOTIX™ SBC篇

LDO用於給MCU和外部傳感器供電
；charge pump + gate driver用於驅動MOSFET，進而驅動電機；CSA是current sense amplifier，運算放大器
，用於放大采樣電阻上的電壓
，然後輸送給MCU的ADC進行轉換。除此之外，隨著汽車智能化和電氣化的發展
，控製器越來越多
，CAN的特殊幀喚醒成為越來越多汽車廠家的選擇。基於這些需求和英飛淩先進的設計和製造技術，我們推出了TLE956x係列產品
，集成上述提到的這些模塊。除此之外，gate driver采用了可控電流驅動，具備自適應驅動功能，可以在保證EMC性能的前提下，有效降低開關損耗
，詳細的功能說明可以參考英飛淩官網的產品手冊。TLE956x係列也集成了豐富的故障診斷和保護功能，包括基於Vds壓差的MOSFETduanlubaohu
，kailujiance
，gongdiandianyadeguoyaqianyabaohu
，jiyudianliucaiyangdeguoliubaohu，guowenbaohudeng。yinweixinpiangongnengfengfuerqieqiangda，xuyaotongguojicunqijinxingpeizhi，gaicaozuoshitongguoSPI通信，考慮到數據完整性

，我們提供了CRC功能對SPI數據進行校驗。除此之外，還設計了窗式看門狗，確保芯片邏輯部分的正常工作。對於驅動三相BLDC電機，推薦TLE9563，當然客戶可以根據自己的需求
，選擇該係列的合適型號。

MOTIX™ Driver篇

上文提到的TLE9563集成了驅動一個三相BLDC的gate driver
，但熱管理係統往往由多個BLDC電機。那麼針對其他的BLDC電機，我們隻需要一套gate driver再加一個運放。為此，英飛淩推出了TLE9185三相BLDC電機驅動芯片。相比TLE9563，它隻集成了gate driver, CSA和LDO
，相應的故障診斷和保護功能類似，具備複用性
，可以降低用戶的開發難度。

MOTIX™ Bridge篇

英飛淩的MOTIX™ Bridge家族主要產品如下圖所示，我們根據電流大小進行了分類。熱管理係統的多通閥和膨脹閥的功率比較小
，所以我們推薦集成度更高的TLE94xyz係列，它集成了多路半橋。用戶可以根據通道需求數量，選擇合適的型號。

TLE94xyz係列不僅通道數量多，而且集成了很豐富的故障診斷和保護功能，包括過壓/欠壓，過溫，過流保護等
，其內部結構如下圖所示。

Sensor篇

考(kao)慮(lv)到(dao)成(cheng)本(ben)需(xu)求(qiu)，熱(re)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)水(shui)泵(beng)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)無(wu)傳(chuan)感(gan)器(qi)控(kong)製(zhi)
，但(dan)位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)的(de)多(duo)通(tong)閥(fa)和(he)膨(peng)脹(zhang)閥(fa)往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)傳(chuan)感(gan)器(qi)。英(ying)飛(fei)淩(ling)電(dian)機(ji)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)霍(huo)爾(er)開(kai)關(guan)和(he)磁(ci)阻(zu)角(jiao)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

霍爾開關的產品係列中，我們既為電池供電的設計提供了過壓能力高達42V
，支持32V供電的TLE4961/TLE4968係列

；也為EMC工況較好的設計提供了高性價比5V供電的TLE4963係列。用戶可以根據實際係統設計和磁場需求選擇合適的型號。

英飛淩還提供了各種基於磁阻效應的角度傳感器
， GMR, AMR, TMR各種原理的磁阻傳感器均為內部生產。我們既提供了計算完角度直接輸出數字量信號的傳感器TLE5012/TLE5014
，也提供了sin/cos輸出的模擬量輸出的TLE5x09/TLE5501。客戶可以根據實際需求選擇合適的產品。

方案二: TRAVEO™ T2G + Embedded Power + Bridge

方案一采用一顆中央MCU管理和控製其他driver和bridge
，zaihouqiruanjianshengjihekongzhideshishixingshangyouhenhaodeyoushi，danshihouqikuozhanhuishaoweimafan。weici
，womentichudierzhongreguanlixitongdiyazhixingqiqudongfangan，ruxiatusuoshi。qizhongmeigeBLDC水泵由一個TLE987x控製，控製軟件直接運行在TLE987x芯片中，且軟件可以複用

，所以如果後期需要增加水泵數量隻需要複用一份TLE987x驅動硬件即可。

MOTIX™ MCU篇

MOTIX™ MCU係列屬於SoC (System on Chip) 級產品，集成了MCU，LDO，gate driver，電流采樣和LIN收發器等模塊。如下圖所示，TLE984x是針對車窗
，天窗應用的繼電器方案；TLE985x集成了H橋gate driver，可以驅動直流有刷或者單相無刷電機
；TLE987x集成了三相半橋
，可以驅動BLDC電機，主要針對泵和風扇類應用。

針對熱管理係統中的水泵驅動，我們推薦TLE987x，其內部框圖如下圖所示，采用CM3內核，主頻高達40MHz
，Flash高達256K。詳細的信息和文檔，可以在英飛淩官網搜索TLE987x或者直接訪問：www.infineon.com/tle987x

小結

MOTIX™是專門針對低壓電機驅動的芯片品牌，包含MCU，SBC
，Driver和Bridge四種類型的芯片。除此之外，英飛淩還有豐富的高性能MCU家族和Sensor家族。基於如此豐富的產品，英飛淩可以根據客戶需求，提供係統級的定製化驅動方案。

多電機評估板

xiezaizuihou，xiangyaokuaisushangshouzhegereguanlixitongkongzhifanganhuozheduodianjikongzhifanganma
？najiuzhuajinshenqingyingfeilingdeduodianjikongzhipinggubanba，ruxiatusuoshi。zaiyingfeilingguanwangsousuoMULTI MOTOR EVALKIT即可找到該評估板主頁，該網站上有評估板的詳細資料和相應的軟件。評估板如下圖所示。

該控製板核心MCU是CYT2B78CADQ0AZE，驅動器件有TLE9563, TLE9185, TLE92104, TLE94112和BTN9970
，它可以驅動2個BLDC，並為用戶提供18路半橋。用戶可以靈活搭配半橋驅動BDC電機。其係統拓撲圖如下圖所示。

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