大湾区集成电路研究院与意法半导体联合推出汽车级芯片应用解决方案(三)48V 双向DCDC参考设计

作者:GIICS 发布日期:2021-04-09 阅读量:519

48V双向DCDC作为汽车中压弱混系统中关键的能量传输零部件,连接了48V中压电气网络与24V或12V低压电气网络。在正向传输模式下,可将能量从中压网络向低压网络传输,为低压网络中的蓄电池、起动机以及其他用电负载供电。在反向传输模式下,将能量从低压网络传输至中压网络,在车辆上电阶段可为48V侧电容预充。

该DCDC产品是一款高智能化车载变换器,选用符合ASIL D的主控芯片及电源管理芯片,采用多相交错并联控制技术,有效提高系统效率和整机功率密度,具有安装简便、安全性好、可靠性高、体积小、高防护等级等特点。

▲ 实物图


特性:

● 主芯片:SPC58NN多核芯片

● 功能安全芯片:L9396

● 扁平化:高度59mm

● 外型尺寸:211mm*194mm*59mm

● 中压电压范围:26-54V

● 低压电压范围:18-32V(24V系统)/6-16V(12V系统)

● 正向最大输出电流:120A

● 反向最大输出电流:-14A

● 低压电压纹波:0.3Vpp

● 低压电压控制精度:±1V

● 低压电流控制精度:±3%

● 峰值效率:>=95%(正向)/>=90%(反向)

● 散热方式:风冷


MCU SPC58NN:

● 三核@200MHz(两对锁步核)满足ISO26262功能安全系统的需求

● GTM344满足高速数字控制需求

● SARDADC支持高精度高速采样,满足电流,电压,温度模拟量采样的需求

● Flash 6MB,满足整车OTA功能需求

● 可配置的功能安全模块(Lockstep, ECC, CMU, FCCU, MEMU, LBIST, MBIST…)节省了开发safety lib的时间和金钱

● 8路 SPI,8个CANFD,1路100MB以太网


SBC L9396:

● 电源管理:1路boost,1路buck,1路LDO 5V,1路LDO可配置5V/3.3V,2路对板外供电线性稳压器

● 问答式看门狗

● PWM看门狗配合SPC58NN的FCCU out

● Fail Safe Negative 输出功能

● Fault Out 输出功能

● 可配置故障状态下的Reset输出功能

● Fail Safe 驱动

● 故障诊断寄存器

● 支持ASIL D应用


效率及纹波测试部分数据(48V降压至24V):


动态响应测试:


热测试@85℃:


GIICS可根据合作模式为客户提供如下交付物:


系统软硬件设计

● 系统架构

● 需求分析

● 硬件原理图

● PCB, BOM

● Autosar底层软件

● Autosar复杂驱动

● MCAL


系统测试报告

● 双脉冲测试数据与报告

● 台架测试数据与报告


功能安全ASIL C套件

● 功能安全概念与需求

● 技术安全概念与需求

● 软件安全需求/硬件安全需求

● 安全分析FTA/FMEA/FMEDA/DFA

● 功能安全L2&L3设计参考


除此之外,ST与GIICS还可为客户提供灵活的可定制化的高功率密度DC/DC。

如果希望了解更多高功率密度DCDC相关信息,请联系ST NEV应用第三方合作伙伴GIICS技术经理:

卢经理:lumiao@giics.com.cn

(内容来源:意法半导体)


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