集微網(wǎng)消息，隨著(zhù)汽車(chē)電動(dòng)化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的蓬勃發(fā)展，單車(chē)三電部件數量也在快速增長(cháng)，以電機為例，除了主驅電機，在非牽引相關(guān)功能如熱管理中的風(fēng)扇、水泵、油泵，以及車(chē)身相關(guān)的車(chē)窗、天窗、雨刮、電動(dòng)踏板和電動(dòng)側滑門(mén)、座椅調節等場(chǎng)景也廣泛應用了各類(lèi)直流無(wú)刷和有刷電機。

這類(lèi)通常由低壓12V網(wǎng)絡(luò )供電的使用場(chǎng)景，往往對方案BOM成本、重量體積、轉換效率等有極高要求，因此電機控制上已逐漸形成將MCU、預驅、電源管理LDO和總線(xiàn)收發(fā)器集成到單芯片的主流方案。

顯而易見(jiàn)，電機控制芯片前景廣闊，有望在汽車(chē)行業(yè)實(shí)現市場(chǎng)價(jià)值和規模應用最大化，但過(guò)去兩年也經(jīng)常排在芯片缺貨清單的頭部。

1月31日下午14點(diǎn)，集微網(wǎng)舉辦第60期“集微公開(kāi)課”活動(dòng)，特邀旋智電子科技（上海）有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)旋智科技）銷(xiāo)售副總經(jīng)理丁文和資深汽車(chē)應用FAE許爍，為大家分享主題為” 應用于車(chē)載12V直流無(wú)刷（有刷）電機的內置N-FET預驅微控制器”的在線(xiàn)直播講解，以闡述該產(chǎn)品的技術(shù)知識、解決方案和旋智科技研發(fā)的核心功能特性。

源出半導體產(chǎn)業(yè)“西點(diǎn)軍�！�

丁文先生首先向觀(guān)眾簡(jiǎn)要介紹了旋智科技發(fā)展歷程，該公司前身是大名鼎鼎的仙童半導體公司電機產(chǎn)業(yè)線(xiàn)事業(yè)部，于2014年底通過(guò)MBO方式剝離獨立運營(yíng)，目前在上海、深圳、青島、香港等地都設有分支機構，公司專(zhuān)注于高集成度電機控制芯片及先進(jìn)核心算法的研發(fā)，創(chuàng )始核心團隊成員大都在世界頂級半導體企業(yè)有多年研發(fā)、市場(chǎng)和管理經(jīng)驗。

獨立以來(lái)，旋智科技已經(jīng)成功量產(chǎn)兩代電機控制芯片，大批量應用于白電和工控領(lǐng)域，憑借芯片IP、算法核心技術(shù)優(yōu)勢帶來(lái)的產(chǎn)品差異化能力，接連打入了大疆、九號Segway、格力、美的、海爾、博世、EBM等國內外頭部客戶(hù)供應鏈，大客戶(hù)出貨量已累積近6000萬(wàn)顆。

近年來(lái)，旋智科技同樣積極布局車(chē)規級產(chǎn)品，其高集成度車(chē)規級電機控制SoC產(chǎn)品經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)測試和打磨，在2022年底也已經(jīng)正式進(jìn)入了量產(chǎn)送樣階段。丁文透露，旋智科技在汽車(chē)電子功能安全和質(zhì)量可靠性上有透徹理解和豐富經(jīng)驗，即將獲得ISO26262 ASIL-D體系管理認證。

丁文表示，汽車(chē)12V直流電機主要可劃分為熱管理、車(chē)身、底盤(pán)等應用場(chǎng)景，驅動(dòng)方案也各有不同。如后視鏡、座椅調節等多電機控制場(chǎng)景，驅動(dòng)方案通常是MCU搭配多路半橋驅動(dòng)，而單電機場(chǎng)景則需進(jìn)一步按功率大小劃分，小功率場(chǎng)景如風(fēng)門(mén)、水閥、座椅通風(fēng)等可選用all-in-one的單芯片方案，Melexis、TDK等海外品牌目前較為常見(jiàn)，而隨著(zhù)功率逐漸增大，在中等功率場(chǎng)景，如水泵、油泵、鼓風(fēng)機、散熱風(fēng)扇、雨刮、車(chē)窗、側滑門(mén)以及激光雷達等，經(jīng)常采用SoC搭配MOS管的方案。在大功率的單電機場(chǎng)景，例如EPS和剎車(chē)等，一般采用分立方案，對芯片的功能安全等級要求較好，且系統設計上需要進(jìn)行冗余。

瞄準快速增長(cháng)的中功率單電機控制場(chǎng)景，旋智科技的SPD1179提供了極具競爭力的車(chē)規級國產(chǎn)解決方案。

SPD1179新特性

旋智科技資深汽車(chē)應用FAE許爍，為觀(guān)眾進(jìn)一步講解了SPD1179的技術(shù)特性與參考設計。

根據許爍介紹，SPD1179主要應用場(chǎng)景有風(fēng)扇類(lèi)，泵類(lèi)三相無(wú)刷直流電機和車(chē)窗、天窗、雨刮類(lèi)有刷直流電機H橋型控制的應用場(chǎng)景，已經(jīng)處于這個(gè)量產(chǎn)送樣階段，計劃在今年三季度量產(chǎn)并取得SIL-B/AEC-Q100雙重認證，可用于替代英飛凌TLE989x/8x/7x/6x/5x、恩智浦S912ZVMB/L/C、邁來(lái)芯MLX81340/4/6等主流產(chǎn)品。

許爍表示，SPD1179由MCU和高壓模塊合封，封裝規格為QFN48/QFN56，采用配備浮點(diǎn)運算單元的32位Cortex-M4內核，最高主頻達100MHz，片上最大提供128K Flash+32K RAM的存儲空間，附帶1KB EEPROM，電壓工作范圍可達5.5V-40V，同時(shí)支持LIN，CAN/CANFD車(chē)載專(zhuān)用標準協(xié)議。

SPD1179還內置單端運放和差分運放，單端運放可用于母線(xiàn)電流采樣，差分運放用于相電流采樣及重構，具有完善的硬件保護機制，可確保電機驅動(dòng)過(guò)程中的快速保護，ECAP（增強型脈沖捕獲模塊）具備Dual-pin模式，可以同時(shí)計算不同輸入引腳信號的頻率及占空比，定時(shí)器具備gate等多種模式，可以通過(guò)外部GPIO電平或邊沿信號來(lái)控制定時(shí)器的使能計數，產(chǎn)品還支持ISP模式下通過(guò)UART或LIN接口下載燒錄程序，高壓模塊基于電流型驅動(dòng)，可編程配置驅動(dòng)能力，MOS的控制更加靈活，使用VCP-based架構，省去自舉電容，節省設計成本，高壓MON引腳可通過(guò)ECAP捕獲高壓PWM信號，產(chǎn)品同時(shí)達到功能安全等級ASIL-B和AECQ100認證。

在總體梳理系統框圖后，許爍又分別介紹了SPD1179電源管理、數模轉換ADC、可編程增益放大器（PGA）、模擬比較器、相位比較器、PWM、預驅、VDS保護等功能模塊特性。

如在電源管理模塊，SPD1179采用5.5伏到40伏的單電源供電，內部集成5伏、3.3伏、1.2伏LDO，電流驅動(dòng)能力分別為80毫安、50毫安和40毫安，支持三種電源模式（active、stop和sleep），具備電源域檢測和過(guò)流、過(guò)壓和欠壓保護機制，系統整體上電時(shí)間小于5ms，可通過(guò)LIN, MON, cyclic wakeup, GPIOs等多種方式喚醒芯片。

基于功能安全需要，1179還內置電源監視模塊，通過(guò)電源跟蹤放大器將關(guān)鍵電源信號緩沖到13 位Monitoring ADC，用來(lái)監測電源狀態(tài)。

SPD1179參考設計

眾所周知，芯片廠(chǎng)商新產(chǎn)品往往需要配套參考設計方案，以降低下游用戶(hù)開(kāi)發(fā)門(mén)檻，加速上市，公開(kāi)課尾聲，許爍還向觀(guān)眾介紹了基于SPD1179的參考設計及配套軟硬件開(kāi)發(fā)工具鏈。

許爍表示，旋智科技提供的Demo板除了最小系統之外，還包括電源高邊防反接及濾波電路、三相逆變橋電路、單電阻采樣濾波電路、母線(xiàn)電流采樣電路、外部PWM信號輸入檢測電路、LIN和CAN通訊電路等。

在三相逆變橋電路部分，SPD1179的電流型預驅架構，可省略掉驅動(dòng)電阻Rg及外部自舉電容CBOOT，在驅動(dòng)MOS時(shí)，可直接由VCP供電，其電流驅動(dòng)能力可通過(guò)寄存器靈活修改設置。

在單電阻采樣濾波電路部分，流經(jīng)采樣電阻的電流信號經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的RC濾波電路后可直接輸入到芯片端的DPGA輸入引腳，在內部放大后，使用AD采樣配合相關(guān)算法完成三相電流重構。

外部PWM信號輸入檢測電路在使用PWM占空比作為控制指令的應用場(chǎng)景里，可通過(guò)PWM輸入檢測電路將信號傳遞至芯片ECAP模塊，以此計算出對應的頻率及占空比。

母線(xiàn)電流采樣電路則可對采樣電阻信號經(jīng)過(guò)偏置計算及較大RC常數的濾波后輸入到芯片用于單端放大和采樣。

LIN，CAN通訊電路方面，SPD1179內置CAN Controller，配合板載TJA1043/1044CAN Transceiver標準參考電路可實(shí)現CAN/CANFD通訊，板載LIN通訊參考電路具備LIN通訊能力。

關(guān)于開(kāi)發(fā)工具鏈，許爍介紹旋智科技可提供代碼燒錄專(zhuān)用的算法Flm文件，也支持IAR和KEIL進(jìn)行開(kāi)發(fā)，調試可以通過(guò)這個(gè)JScope來(lái)觀(guān)察內部變量，也可以通過(guò)高速接口將數據上傳至Matlab進(jìn)行分析，而Matlab的Simulink也可以用于電機控制算法設計。