英飞凌科技股份公司近日宣布推出新的五通道高侧智能功率开关产品家族,用于控制汽车内部和外部照明系统的标准灯泡和LED灯,从而为制造商提供灵活的解决方案,以跟上将普通灯泡替换为LED灯的趋势。BTS 55XX SPOC(SPI功率控制器)系列将N通道MOSFET和具有控制逻辑和电路保护特性的电荷泵单元集成在单片系统级封装(SiP)设计中。将这些功能集成到标准JEDEC P-DSO-36封装中,不仅改善了故障诊断能力,同时减少了器件数量,降低了照明系统电子控制单元(ECU)的设计成本和尺寸。

    “英飞凌正集中精力为客户提供IC和智能功率组件,以帮助客户在车身、安全性和传动系统等领域进行创新,”英飞凌科技北美公司汽车、工业和多元化电子市场部总经理Christopher Cook表示,“有了SPOC 产品家族,我们在芯片设计以及数字和功率组件智能化集成方面的技术专长将带来更智能、更复杂的照明控制,同时可以减少ECU解决方案的部件数量和系统成本。”

    SPI带来更强诊断能力和更简单设计

    每个SPOC组件都具有用于控制和诊断的SPI(串行外设接口)和用于直接PWM操作的普通并行输入管脚。此外,BTS 5590GX还包含面向每个通道的电流感应信号,利用内部多路复用,减少微控制器I/O管脚的数量。BTS 55XX还带有自调节电流限值,用于限制短路期间的功耗。

    利用SPOC可以在ON状态下分辨开路负载和其它故障(如超温和过载)。与分立式智能功率驱动器上的典型状态管脚相比,故障诊断主要是基于在SPI上读取的每个通道的闭锁故障信号。闭锁故障信号不要求读取软件定时协调信号,这对PWM应用非常有帮助。

    不管使用多少个SPOC器件,所有故障诊断都可以通过单独的微控制器A/D管脚和SPI行进行,并可与其它基于SPI的器件(如用于车内联网的系统基础芯片)共享。这样,智能功率驱动器连接的微控制器I/O端口就可以更少,简化了硬件和软件设计,同时降低PCB布局难度。当在ECU设计中使用多种SPOC器件时,可进一步加强这些优势。

    适用于LED灯和普通灯泡

    对于车灯应用而言,OEM厂商正在将普通灯泡替换为LED,后者体积更小、更轻,并且易于整合和制造。由于LED比普通灯泡效率更高、更可靠,这使设计者可改善功率管理效率,并且会大大减少车主在车辆使用期间车灯发生故障的情况。英飞凌的SPOC家族为设计能灵活支持多种灯泡和LED配置的高度集成式ECU提供了一个通用平台。

    SPOC器件(不包括BTS 5566GX)可以配置为灯泡或LED模式,使用同一硬件驱动两种不同载荷类型。模式选择改变了通态电阻(R DS/on)、电流限值和开关转换速率,但两种载荷模式都对开关、保护和诊断准确性进行了最优处理。这使得普通ECU可以在使用普通灯泡或LED的不同车型之间轻松共享。

    故障防护功能

    BTS 5590GX带有集成式看门狗电路,具有故障防护功能。该看门狗由先进的状态机通过SPI支持,可是具有安全的“自我保护(limp-home)”功能。在发生ECU故障或短路的情况下,看门狗会启动,并且可以对SPOC器件进行配置,从而使每个通道可以默认为已知操作状态。每个SPOC器件都有一个专门的输入管脚,用来接收来自BTS 5590GX(或带有看门狗的任何其它器件)的自我保护信号。这在安全关键型应用中特别重要,如车辆外部照明。如果在晚上发生故障,系统可启动“自我保护”模式,在该模式下,可以打开所有侧灯、转向灯和尾灯,使车辆能够被看见,提高司机和乘客的安全性。

    SPOC产品家族的第一款产品—BTS 5590GX现在可用于设计项目。该产品带有一个评估套件,将于2007年开始用于汽车生产。以工程样本数量订购,BTS 5590GX的价格为4.35美元,该产品家族的后续产品BTS 5566GX和BTS 5576GX将于2007年初提供样品。所有SPOC器件均采用“绿色”无铅有害物质限制指令(RoHS)封装。

    据市场研究公司Strategy Analytics称,英飞凌是汽车半导体行业汽车功率产品领域的头号供应商, 2005年其市场份额达到了22.5%。