【应用】智芯半导体汽车电子水泵方案支持12V和24V，单电阻采样可节省硬件设计资源，优化成本
汽车电子水泵是采用直流电机来驱动水泵，与传统机械水泵相比，具有体积小、能耗低、效率高等特点。主要用于发动机系统、电池包、电机驱动系统的冷却。
1、硬件方案
智芯电子水泵方案支持汽车12V和24V应用。由微控制器(MCU)，驱动部分，通讯部分，电源模块(LDO)，及反馈环节组成。其中MCU采用智芯Z20K116MCMME，Cortex-M0+内核，64M主频;预驱为智芯Z20A8300，能够对输出负载进行脉宽调制，具有过流保护，过压欠压检测，过温保护等特点，MCU通过SPI完成对预驱的基础配置及故障诊断;本方案可通过LIN/PWM与BCM或其他控制器进行通讯;电机控制方案选用无感FOC控制方式，电流采样选用单电阻方式。
2、单电阻采样
单电阻采样可以节省硬件设计资源，在成本上有较大优势，在无感FOC控制方案中被广泛运用。
举例说明采样原理：
在第一个开关周期的上半个周期中，T4/2表示有效电压(100)的作用时间，此刻采样电阻上的电流即为a相电流，T6/2表示有效电压(110)的作用时间，此刻采样电阻上的电流即为c相负电流(定义流入电机电流为正，流出为负)，因为开关周期远小于电压矢量给定周期，并且存在电机电感作用，所以可认定在一个开关周期内电流是恒定的，因此在两个非零电压矢量区间内，采样得到母线电流即可得到两相电流，再根据基尔霍夫定理，可获得第三相电流，即可重构出电机三相电流，其他五个扇区同理，根据重构出的电压电流，即可估算出电机实时位置角，得以闭环控制。
Z20A8300内部集成三路可编程的差分运算放大器，放大倍数、偏置电压均可配置，可满足不同功率范围的应用需求;集成电流比较器，实时检测过流，并快速做出安全响应，比较器的正输入端为运放的输出，负输入端为DAC输出。
3、总结
搭载Z20K116和Z20A8300芯片，智芯电子水泵产品拥有强大稳定性能，目前已进入应用测试阶段，智芯团队同时也会根据客户需求，提供软硬件开发在内的全方位支持服务。
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ZHIXIN（智芯）MCU选型表
ZHIXIN提供以下技术参数的MCU选型：主频64~160MHz，RAM8~256KB，GPIO26~125
|
产品型号
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品类
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内核
|
主频(MHz)
|
P-Flash(KB)
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D-Flash(KB)
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RAM(KB)
|
CAN-FD
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UART
LIN
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SPI
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IIC
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IIS
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SENT
|
定时器
|
电机控制PWM
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ADC
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比较器
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GPIO
|
工作环境温度(℃)
|
封装
|
信息安全
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功能安全
|
|
Z20K148MCMQLT
|
MCU
|
M4F
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160MHz
|
2048KB
|
128KB
|
256KB
|
8
|
6
|
4
|
2
|
2
|
0
|
16b,4x8-ch
|
2x8ch
|
12b,2x20ch
|
1x13
|
125
|
-40℃~125℃
|
LQFP144
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AES128,TRNG
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ASIL-B
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选型表 - ZHIXIN 立即选型
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电子商城
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可定制显示屏的尺寸0.96”~15.6”，分辨率80*160~3840*2160，TN/IPS视角，支持RGB、MCU、SPI、MIPI、LVDS、HDMI接口，配套定制玻璃、背光、FPCA/PCBA。
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授权代理品牌：部件、组件及配件
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