愛特梅爾(Atmel)宣佈針對汽車馬達控制應用,推出AVR 8位元微控制器系列產品,其中首先推出的ATmega16M1和ATmega32M1兩款產品可在汽車電子應用中,用來控制帶感測器和無感測器的無刷直流(brushless DC;BLDC)馬達。
隨著汽車內部所使用的馬達數量越來越多,汽車製造商需要尺寸更小、重量更輕,而且扭矩大於有刷馬達的無刷馬達產品。他們正逐步轉而採用需要有更複雜電子元件來精確控制速度和扭矩的BLDC馬達,這為汽車製造帶來了新的挑戰,其中包括高溫的問題,因為在某些環境中引擎蓋下的應用溫度將可高達150℃。
ATmega16M1和ATmega32M1就是針對此一需求而開發的產品,為CAN和LIN連接系統的先進馬達控制應用提供了整合式解決方案。拜愛特梅爾與專為汽車電子提供軟體工具和軟體元件領先供應商Vector 的密切合作之賜,發展出完整的硬體和軟體連結網路解決方案。
具有防夾功能的車窗升降馬達就是這類需求的一個例子,還有刹車輔助和轉向電動輔助、通風、空調及滑門(sliding door)等控制亦屬於這類應用。此外,還有自成一類的汽車進氣及渦輪增壓控制,在這種應用中,馬達溫度或者其控制器的環境溫度,都高於標準的125℃(典型溫度為150℃)。
ATmega16M1和ATmega32M1皆採用高性能的AVR 8位元RISC架構,整合了複雜演算法的所有基本周邊要求,包括各種類比模組,如帶有差分放大器和可編程增益選項的10位元ADC、可選擇比較電位的類比比較器;I/O接腳電位變化中斷。這些全新的微控制器產品可提供汽車系統環境下控制BLDC馬達所需的全部資源。
ATmega16M1和ATmega32M1包括獨立的比較器正負輸入端,因而不需要外接任何主動部件就可實現對無感測器馬達的控制。這些產品具有3個單獨的比較器,可用來進行馬達的回轉電磁場(back Electro Magnetic Field;EMF)測量;還有一個附加的過流檢測比較器,其參考電位(比較電位)可由DAC輸出或其他任何的外部參考電壓來決定。時脈高達64MHz的12位元多用途同步功率控制器,可產生6個高速精確可編程之互補信號,以控制馬達的3個半橋。最大頻率為64kHz,電壓解析度約為1/1000。該控制器還具有硬體故障檢測功能,一旦檢測到故障,就會立即自動地將馬達置於安全的狀態。
對於PSC的底層驅動,需要約2Kbyte 的快閃記憶體(20byte的SRAM)。有感測器的BLDC驅動所需的典型代碼大小為2.7Kbyte快閃記憶體(約350byte的SRAM)。對於無感測器BLDC驅動,大約需要3Kbyte的快閃記憶體和200byte的SRAM。由於整合了硬體程序(routine),在LIN匯流排環境下的代碼大小降低到約1Kbyte快閃記憶體。CAN堆疊的代碼大小約為16Kbyte到24Kbyte快閃記憶體。此外,愛特梅爾在2008年下半年還將針對那些可能需要更多代碼的應用推出64Kbyte容量的產品。
ATmega16M1和ATmega32M1具有獨特的功能組合,可透過適當的驅動電路和功率元件安全、可靠地運行各種BLDC馬達。其高效的功率級控制器和類比功能可產生少量的中斷,從而減小代碼並改善應用的即時性能。
愛特梅爾微控制器部汽車電子市場策略總監Michel Passemard表示:「在汽車電子中使用嵌入式處理器的一項關鍵需求是CAN和LIN的通信堆疊必須高效且又有良好的支持。Vector公司針對ATmega16/32M1處理器提供CAN和LIN驅動程式,為愛特梅爾產品在汽車電子市場的進一步普及奠定基礎。」
Vector已開發出用於愛特梅爾ATmega16/32M1微控制器系列的CAN和LIN驅動程式。這些驅動程式將為所有的汽車OEM廠商提供通信套裝軟體支援。目前已有CAN和LIN驅動程式及其配置和產生工具。如有需要,Vector可提供CAN OEM廠商專用的通信套裝軟體,包括網路管理、傳輸協定、診斷和互動層模組;亦可根據需求提供LIN通信套裝軟體,支援主/從配置的所有協定版本,包括傳輸和/或診斷層軟體。