Infineon Intelligente Antriebssteuerungen in Fahrzeugen

Die neue Embedded-Power-Familie von Infineon.
Die neue Embedded-Power-Familie von Infineon.

Infineon hat eine Embedded-Power-Familie von Brückentreibern entwickelt, die einen ARM-Prozessor verwendet. Die Bausteine sollen für die intelligente Ansteuerung von elektrischen Antrieben im Fahrzeug eingesetzt werden.

Infineon integriert auf einem Chip einen leistungsfähigen Mikrocontroller mit ARM-Cortex-M3-Prozessor, nicht flüchtigen Speicher, Analog- und Mixed-Signal-Peripherie, Kommunikationsschnittstellen sowie MOSFET-Gatetreiber. Damit bietet Infineon die Rechenleistung eines 32-bit Mikrocontrollers in einem Applikationssegment an, das typischerweise von 16-bit Mikrocontrollern bedient wird. Muster von verschiedenen Mitgliedern der neuen Embedded Power-Familie sind bereits verfügbar; nämlich von der TLE987x-Serie für BLDC-Motoren und von der TLE986x-Serie für DC-Motoren.

Während bisherige Multichip-Designs auf einem diskreten Mikrocontroller sowie separatem Brückentreiber und LIN-Transceiver (Local Interconnect Network) basierten, wird die Embedded Power-Familie in einem Industriestandard-QFN-Gehäuse angeboten, das nur 7 mm auf 7 mm misst. Mit ihr brauchen Automobil-Systemhersteller deutlich weniger externe Bauteile für die Motoransteuerung: Im Vergleich zu heute üblichen mehr als 150 sind es mit der Embedded Power-Familie weniger als 30. Das ermöglicht die Integration aller Antriebsfunktionen und der zugehörigen externen Bauteile auf einer Leiterplattenfläche von gerade einmal 3 cm². Damit unterstützt die Embedded Power-Familie die Integration der Elektronik nahe am Motor und damit echte Mechatronik-Designs.

Die TLE987x-Serie eignet sich für 3-Phasen (BLDC) Motor-Applikationen wie z.B. Kraftstoffpumpe, Gebläse für die Klimaanlage, Motorkühlerlüfter, Wasserpumpe sowie verschiedene andere Pumpen und Lüfter in sensorlosen oder sensor-basierten Motoransteuerungen, die durch LIN oder auch PWM gesteuert werden. Der LIN-Transceiver der TLE987x-Serie entspricht dem LIN-Standard 2.2 und ist von IBEE-Zwickau und C&S zertifiziert. Die TLE987x-Serie umfasst sechs integrierte NFET-Treiber, die zum Antrieb eines Dreiphasenmotors über sechs externe Leistungs-NFETs optimiert wurden. Die TLE986x-Serie wurde für 2-Phasen DC-Motoren entwickelt und integriert vier NFET-Treiber. Ihr Einsatzgebiet sind z.B. Schiebedächer, elektrische Fensterheber sowie andere intelligente Motoransteuerungen über eine NFET H-Brücke.

Infineon und verschiedene Tool-Anbieter unterstützen die Embedded Power-Familie mit einer Entwicklungs-Toolchain. Diese umfasst Compiler, Debugger, Evaluation-Board, LIN-Lowlevel-Treiber und LIN-Konfigurationstool sowie Beispiel-Software-Code für die Motorsteuerung. Infineon bietet außerdem Starterkits zur Design-In-Unterstützung. Verfügbar sind Entwicklungsmuster der TLE987x- und TLE986x-Serien im platzsparenden VQFN-48-Gehäuse. Für beide Serien gibt es verschiedene Derivate, die sich u.a. in Taktung (24 MHz oder 40 MHz) und Größe des Flash-Speichers unterscheiden. Beginn der Serienfertigung ist für das erste Quartal 2015 geplant.