ST propone il primo GDU per applicazioni automotive che supporta batterie da 48 V Applicazioni e 3 sensori di corrente
di Fonte ST
L’L9908 di ST è il primo la prima unità gate driver (GDU) per il settore automobilistico che supporti batterie da 48 V. Il nuovo dispositivo soddisfa i più recenti requisiti di alimentazione promossi dalla crescente diffusione di veicoli ibridi ed efficienti dal punto di vista energetico.
Come si presenta la prossima generazione di automobili?
Batterie da 48V
L’adozione di una nuova applicazione richiede spesso investimenti drastici in componenti, strumenti e altro ancora. L’importanza dei sistemi a 48 V nelle automobili è noto da anni. Già nel 2018, Consumer Reports descriveva i vantaggi di passare ad una batteria più grande per “risparmiare carburante, ridurre le emissioni e aumentare la potenza“. Il passaggio può, però, essere impegnativo, da cui il valore di un dispositivo come l’L9908 nel facilitare la transizione a partire dalla generazione precedente e supportando nuovi design.
Il nuovo dispositivo segue, infatti, le orme dell’L9907. Troviamo ancora un I/O digitale che supporta logiche da 3,3 V e 5 V e un intervallo di tensione di alimentazione fino a 4,5 V per gestire batterie da 12 V e 24 V. Quindi, il supporto di 48 V non è andato a scapito della gamma di tensione. Inoltre, mentre sia l’L9907 che l’L9908 superano le qualifiche AEC-Q100, quest’ultimo è anche conforme ASIL-D. I team possono quindi qualificare il dispositivo per più applicazioni per ottenere un migliore ritorno sull’investimento.
3 sensori di corrente in una topologia analogica
Alla ricerca di soluzioni sempre più convenienti, il settore si sta muovendo verso il rilevamento analogico. Il problema è che questa topologia potrebbe soffrire di un rapporto segnale-rumore peggiore e di un tempo di impostazione dell’uscita più lungo rispetto a una topologia mobile, cos anche renderebbe difficile l’utilizzo di algoritmi complessi.
Eppure, il cliente richiede sempre maggiore controllo del motore. I conducenti vogliono volanti lisci con vibrazioni minime o assenti. Ciò richiede, dietro le quinte, l’utilizzo di algoritmi complessi e sensori capaci di fornire dati di alta qualità.
Migliorare le prestazioni nonostante i limiti di una topologia analogica tradizionale si traduce nell’L9908 in una soluzione unica che accoppia una topologia analogica con una linea SPI digitale e utilizza tre sensori di corrente. La presenza di un sensore aggiuntivo, rispetto all’L9907, offre una maggiore flessibilità. Offrendo più dati, gli sviluppatori possono implementare tecniche di controllo orientate al campo per migliorare le prestazioni e l’efficienza complessive. Allo stesso modo, la linea SPI digitale aiuta a migliorare il rapporto segnale-rumore durante l’elaborazione del segnale e offre dati di qualità superiore al microcontrollore.
Quali sono le priorità delle case automobilistiche?
Sicurezza
I requisiti per le unità gate driver nelle automobili sono cambiati drasticamente negli ultimi anni. Ad esempio, i requisiti ISO richiedono che le GDU che supportano applicazioni a 48 V gestiscano una tensione di alimentazione fino a 75 V. Il motivo di tali modifiche è evidente. L’avvento dei veicoli intelligenti ed elettrici richiede norme di sicurezza più rigorose per proteggere i consumatori.
Di conseguenza, l’L9908 utilizza la sua interfaccia SPI a 32 bit per offrire nuove funzionalità di diagnostica e protezione. Il dispositivo ha sostanzialmente più funzioni di sicurezza, dal monitoraggio della tensione di fase in tempo reale al rilevamento di cortocircuito a batteria o carico aperto.
Una prototipazione semplificata
L’L9908 è altamente simbolico in quanto inaugura una nuova era per le applicazioni automobilistiche. E per supportare gli ingegneri non avvezzi al prodotto, ST offre un paio di schede di sviluppo con L9908 e SPC560P. AutoDevKit offre la possibilità di realizzare una prova di concetto in pochi minuti. Ad esempio, la soluzione viene fornita con una demo che utilizza l’L9908 per pilotare un motore BLDC con sensori Hall. ST propone inoltre un kit con la scheda di sviluppo e un motore, l’AEK-MOT-3P9908M, per velocizzare ulteriormente le cose.
(lo)
