【導讀】英飛淩的直接式胎壓傳感器芯片SP40+是目前市場上主流的芯片。其平均靜態電流僅245nA左右，可以保證胎壓傳感器模塊在車輛上正常工作達十年之久；其自動定位算法功能，即便在車輛維修保養換錯輪胎時，係統仍能自動識別胎壓傳感器位置並更新在屏幕上。

截止到目前，英飛淩已經交付了超過7億顆胎壓傳感器芯片，不良率遠遠小於1ppm。

英飛淩的直接式胎壓傳感器芯片SP40+是目前市場上主流的芯片。其平均靜態電流僅245nA左右，可以保證胎壓傳感器模塊在車輛上正常工作達十年之久；其自動定位算法功能，即便在車輛維修保養換錯輪胎時

，係統仍能自動識別胎壓傳感器位置並更新在屏幕上。

2017年底，胎壓監測係統（TPMS）的強製性國家標準出台了，所有購買的新車在出廠時將全部配備胎壓監測係統，該標準在2020年1月1日開始正式實施。

為什麼中國繼歐洲和美國之後，出台了這個強製性的規定呢？據交通管理部門統計

，目前我國高速公路交通事故中，70%以上是由於爆胎引起的，高速上時速在120公裏的汽車，一旦前輪爆胎，翻車事故死亡率將近100%。而(er)爆(bao)胎(tai)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)因(yin)為(wei)輪(lun)胎(tai)欠(qian)壓(ya)缺(que)氣(qi)導(dao)致(zhi)，因(yin)此(ci)當(dang)輪(lun)胎(tai)欠(qian)壓(ya)時(shi)如(ru)果(guo)能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)提(ti)醒(xing)駕(jia)駛(shi)員(yuan)減(jian)速(su)，這(zhe)將(jiang)對(dui)避(bi)免(mian)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)非(fei)常(chang)直(zhi)接(jie)且(qie)有(you)利(li)。

直zhi接jie式shi胎tai壓ya監jian測ce係xi統tong帶dai來lai的de作zuo用yong和he功gong能neng就jiu正zheng是shi如ru此ci
，它ta能neng實shi時shi的de監jian測ce四si個ge輪lun胎tai當dang前qian的de胎tai壓ya狀zhuang態tai

，一yi旦dan有you異yi常chang發fa生sheng，就jiu會hui及ji時shi的de發fa出chu警jing報bao來lai提ti醒xing駕jia駛shi員yuan。英ying飛fei淩ling可ke以yi提ti供gong整zheng套tao係xi統tong方fang案an供gong客ke戶hu使shi用yong
，係xi統tong框kuang圖tu如ru下xia：

該係統在車輛儀表顯示的胎壓信息和報警信息具體如下圖所示：

英飛淩直接胎壓監測產品路線規劃

yingfeilingzaizhijietaiyajiancexitonglingyushengengduonian，zhiliyuyanfachuzuixianjindexinpian

，tongshiyoubuduandegengxindiedaibingqieyouhuaxingneng，haiguanzhuyonghudeshiyongchengben
，bangzhukehuyiqijiangdizhenggexitongdeshiyongchengben。zi2008年以來，英飛淩推出了幾代TPMS
，產品持續更新，擁有非常清晰的發展規劃路線：

SP40+關鍵優勢詳解

英飛淩的直接式胎壓傳感器芯片SP40+是目前市場上最主流的芯片，那麼它到底是一顆怎樣的芯片？有哪些特點和優勢呢？先說一下該芯片包含了TPMS應用所必須的那些功能，如下圖所示：

SP40+支持兩個壓力測量範圍，100~500kPa和100~900kPa
，以適應不同的汽車尺寸類型。該芯片僅需要非常少的外設器件，就可以實現上述提到的那些所有功能，具體應用原理圖如下圖所示：

作為技術及質量領先者，英飛淩SP40+具有三大優勢與特性：低功耗、帶自動定位算法、高品質。

1 低功耗

SP40+的平均靜態電流是245nA左zuo右you，可ke以yi保bao證zheng胎tai壓ya傳chuan感gan器qi模mo塊kuai在zai車che輛liang上shang正zheng常chang工gong作zuo達da十shi年nian之zhi久jiu。之zhi所suo以yi有you如ru此ci長chang的de使shi用yong壽shou命ming，靜jing態tai電dian流liu低di是shi非fei常chang重zhong要yao的de原yuan因yin之zhi一yi
，然ran而er光guang靠kao這zhe個ge還hai不bu夠gou，此ci芯xin片pian有you一yi個ge非fei常chang縝zhen密mi的de狀zhuang態tai機ji在zai不bu停ting的de工gong作zuo，一yi共gong有you六liu種zhong狀zhuang態tai在zai周zhou而er複fu始shi的de按an照zhao軟ruan件jian定ding義yi的de方fang式shi運yun轉zhuan著zhe，如ru下xia圖tu所suo示shi：

在zai每mei種zhong狀zhuang態tai下xia
，芯xin片pian內nei部bu的de各ge個ge模mo塊kuai都dou各ge司si其qi職zhi
，因yin為wei每mei個ge模mo塊kuai的de功gong耗hao和he作zuo用yong是shi不bu同tong的de，所suo以yi越yue多duo的de模mo塊kuai工gong作zuo著zhe，就jiu會hui帶dai來lai越yue多duo的de電dian流liu消xiao耗hao
，比bi如ru：在Run state狀態下，CPU和12MHZ主時鍾都在正常運行中，所有其它模塊都可以按需被喚醒激活，此時的平均功耗大概是0.85mA@25℃左右
；在RF-transmission狀態時功耗最大，大概是5.7mA@25℃左右；而在Power-down state下，隻有喚醒控製器和低頻接收器這兩個模塊還在工作，此時的平均功耗大概就是前麵所說的245nA@25℃左右；在閑置狀態（Idle state）下，應用程序不被執行，但是CPU還在工作，此時的功耗大概是280uA@25℃；而在深度閑置狀態（Deep idle state）下
，它比閑置狀態更加省電一些，功耗大概是2.1uA@25℃。簡而言之，就是當需要某個或者某些模塊運行的時候
，這些模塊就被調用開啟，當不需要他們的時候

，就讓它們睡眠休息。

另外
，SP40+還內置了一個射頻（RF）發射狀態機，也稱為RF發射控製器，它僅在FSM模式中使用，它的目的就是在RF 發射過程中減少整體的電量消耗，把一個簡單並且重複的操作交給一個不那麼聰明卻更省電的模塊，以減少在RF發射過程中整體的電量消耗，接下來我們詳細說明一下它到底是如何幫助係統節省電量消耗的。在TPMS應用中，RF報文包含了若幹幀（取決於客戶自主定義），這些幀被重複發送時為了保證接收端的接收成功率，在這些幀之間RF發送器是不被激活的
，同時一個定時器會持續運行
，來進行RF發射幀間計時。當然為了完成指定的幀間計時任務，CPU肯定是能夠勝任的，但是CPU運行所需的電流較高（0.85mA@25℃），而當使用射頻發射狀態機來完成幀間計時的話，電流消耗減少至2.1uA@25℃，減少了在幀間閑置時的電流消耗則減少了在RF整個傳輸過程中的電流消耗。當然了，在射頻發射狀態機激活或者運行過程中
，SP40+的CPU還是可以處理其他任務的
，CPU控製和狀態機之間的遷移可以在應用軟件中協調處理。

基於上麵這幾個功能和特點
，才讓SP40+實現了低功耗，能夠讓終端用戶不用頻繁的更換傳感器從而節省很多麻煩和成本。

2 帶自動定位算法

什(shen)麼(me)是(shi)自(zi)動(dong)定(ding)位(wei)？胎(tai)壓(ya)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)動(dong)定(ding)位(wei)其(qi)實(shi)就(jiu)是(shi)當(dang)車(che)輛(liang)行(xing)駛(shi)起(qi)來(lai)之(zhi)後(hou)，能(neng)夠(gou)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)出(chu)來(lai)四(si)個(ge)胎(tai)壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)分(fen)別(bie)來(lai)自(zi)哪(na)個(ge)車(che)輪(lun)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)準(zhun)確(que)的(de)把(ba)胎(tai)壓(ya)胎(tai)溫(wen)信(xin)息(xi)正(zheng)確(que)無(wu)誤(wu)的(de)顯(xian)示(shi)在(zai)屏(ping)幕(mu)上(shang)。這(zhe)個(ge)功(gong)能(neng)主(zhu)要(yao)是(shi)終(zhong)端(duan)用(yong)戶(hu)在(zai)車(che)輛(liang)維(wei)修(xiu)保(bao)養(yang)的(de)時(shi)候(hou)
，如(ru)果(guo)主(zhu)動(dong)把(ba)前(qian)後(hou)車(che)輪(lun)調(tiao)換(huan)了(le)位(wei)置(zhi)或(huo)者(zhe)不(bu)小(xiao)心(xin)車(che)輪(lun)位(wei)置(zhi)裝(zhuang)錯(cuo)了(le)甚(shen)至(zhi)更(geng)換(huan)了(le)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)胎(tai)壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)，用(yong)戶(hu)不(bu)需(xu)要(yao)重(zhong)新(xin)通(tong)過(guo)OBD診zhen斷duan來lai更geng改gai胎tai壓ya監jian測ce係xi統tong已yi經jing保bao存cun好hao的de位wei置zhi信xin息xi
，隻zhi需xu要yao將jiang車che輛liang行xing駛shi一yi段duan時shi間jian

，係xi統tong會hui自zi動dong識shi別bie新xin的de胎tai壓ya傳chuan感gan器qi的de位wei置zhi信xin息xi並bing更geng新xin在zai屏ping幕mu上shang，減jian少shao了le售shou後hou保bao養yang維wei修xiu的de時shi間jian
，大da大da方fang便bian了le用yong戶hu和he4S維修店。SP40+芯片集成了該自動定位軟件算法，並且免費提供給使用該芯片的客戶。該算法的原理是怎樣的呢？請參考下圖所示：

它是利用胎壓傳感器會定時的發送RF信號出來，與此同時車輛ABS模塊也會實時的發送車輪轉動的齒數信息
，當車輪的齒數信息到達某一個值的時候，對應車輪的胎壓傳感器也會同時再那個位置發送RF信xin號hao出chu來lai，隻zhi要yao能neng統tong計ji出chu這zhe兩liang個ge信xin號hao的de精jing確que值zhi
，就jiu能neng計ji算suan出chu哪na個ge胎tai壓ya傳chuan感gan器qi對dui應ying哪na個ge車che輪lun位wei置zhi。英ying飛fei淩ling集ji成cheng的de這zhe個ge自zi動dong定ding位wei算suan法fa
，叫jiao做zuo角jiao度du位wei置zhi感gan應ying（時間與相位法），通tong過guo胎tai壓ya傳chuan感gan器qi在zai每mei個ge轉zhuan動dong周zhou期qi采cai集ji一yi定ding數shu量liang的de加jia速su度du信xin息xi

，就jiu能neng得de到dao一yi個ge預yu估gu的de車che輪lun轉zhuan動dong頻pin率lv，然ran後hou對dui這zhe些xie采cai樣yang數shu據ju進jin行xing離li散san傅fu裏li葉ye變bian換huan，就jiu可ke以yi提ti取qu出chu精jing確que的de轉zhuan動dong頻pin率lv，該gai專zhuan利li原yuan理li如ru下xia圖tu所suo示shi：

3 高品質

最後一點，也是非常重要的一點，那就是高品質特性，英飛淩截止到目前，已經交付了超過7億顆胎壓傳感器芯片，而且不良率遠遠小於1ppm，這足以說明了英飛淩胎壓傳感器產品的超高品質和性能。

來源：英飛淩，原創：李輝  

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