爱特梅尔(Atmel)宣布针对汽车马达控制应用,推出AVR 8位微控制器系列产品,其中首先推出的ATmega16M1和ATmega32M1两款产品可在汽车电子应用中,用来控制带传感器和无传感器的无刷直流(brushless DC;BLDC)马达。
随着汽车内部所使用的马达数量越来越多,汽车制造商需要尺寸更小、重量更轻,而且扭矩大于有刷马达的无刷马达产品。他们正逐步转而采用需要有更复杂电子组件来精确控制速度和扭矩的BLDC马达,这为汽车制造带来了新的挑战,其中包括高温的问题,因为在某些环境中引擎盖下的应用温度将可高达150℃。
ATmega16M1和ATmega32M1就是针对此一需求而开发的产品,为CAN和LIN连接系统的先进马达控制应用提供了整合式解决方案。拜爱特梅尔与专为汽车电子提供软件工具和软件组件领先供货商Vector 的密切合作之赐,发展出完整的硬件和软件链接网络解决方案。
具有防夹功能的车窗升降马达就是这类需求的一个例子,还有刹车辅助和转向电动辅助、通风、空调及滑门(sliding door)等控制亦属于这类应用。此外,还有自成一类的汽车进气及涡轮增压控制,在这种应用中,马达温度或者其控制器的环境温度,都高于标准的125℃(典型温度为150℃)。
ATmega16M1和ATmega32M1皆采用高性能的AVR 8位RISC架构,整合了复杂算法的所有基本周边要求,包括各种模拟模块,如带有差分放大器和可编程增益选项的10位ADC、可选择比较电位的模拟比较器;I/O接脚电位变化中断。这些全新的微控制器产品可提供汽车系统环境下控制BLDC马达所需的全部资源。
ATmega16M1和ATmega32M1包括独立的比较器正负输入端,因而不需要外接任何主动部件就可实现对无传感器马达的控制。这些产品具有3个单独的比较器,可用来进行马达的回转电磁场(back Electro Magnetic Field;EMF)测量;还有一个附加的过流检测比较器,其参考电位(比较电位)可由DAC输出或其他任何的外部参考电压来决定。频率高达64MHz的12位多用途同步功率控制器,可产生6个高速精确可编程之互补信号,以控制马达的3个半桥。最大频率为64kHz,电压分辨率约为1/1000。该控制器还具有硬件故障检测功能,一旦检测到故障,就会立即自动地将马达置于安全的状态。
对于PSC的底层驱动,需要约2Kbyte 的闪存(20byte的SRAM)。有传感器的BLDC驱动所需的典型代码大小为2.7Kbyte闪存(约350byte的SRAM)。对于无传感器BLDC驱动,大约需要3Kbyte的闪存和200byte的SRAM。由于整合了硬件程序(routine),在LIN总线环境下的代码大小降低到约1Kbyte闪存。CAN堆栈的代码大小约为16Kbyte到24Kbyte闪存。此外,爱特梅尔在2008年下半年还将针对那些可能需要更多代码的应用推出64Kbyte容量的产品。
ATmega16M1和ATmega32M1具有独特的功能组合,可透过适当的驱动电路和功率组件安全、可靠地运行各种BLDC马达。其高效的功率级控制器和模拟功能可产生少量的中断,从而减小代码并改善应用的实时性能。
爱特梅尔微控制器部汽车电子市场策略总监Michel Passemard表示:「在汽车电子中使用嵌入式处理器的一项关键需求是CAN和LIN的通信堆栈必须高效且又有良好的支持。Vector公司针对ATmega16/32M1处理器提供CAN和LIN驱动程序,为爱特梅尔产品在汽车电子市场的进一步普及奠定基础。」
Vector已开发出用于爱特梅尔ATmega16/32M1微控制器系列的CAN和LIN驱动程序。这些驱动程序将为所有的汽车OEM厂商提供通信软件包支持。目前已有CAN和LIN驱动程序及其配置和产生工具。如有需要,Vector可提供CAN OEM厂商专用的通信软件包,包括网络管理、传输协议、诊断和互动层模块;亦可根据需求提供LIN通信软件包,支持主/从配置的所有协议版本,包括传输和/或诊断层软件。