【IC】 智芯集成三组电流检测放大器的汽车级电机预驱芯片Z20A8300A，符合AEC-Q100标准，支持ASIL-B系统设计
Z20A8300A产品是智芯半导体在2022年7月推出的一款汽车级电机预驱芯片，该产品符合 AEC-Q100 标准，支持ASIL-B系统设计，主要面向12V/24V的各种汽车电机应用，如汽车水泵，油泵，风扇，转向及刹车系统等。该产品的成功推出标志着智芯半导体在汽车电子芯片领域产品布局的进一步发展，填补了国内汽车级无刷电机驱动芯片领域的空白。前期文章介绍过产品的主要特性，本期主要基于Z20A8300A内部集成的电流检测放大器（CSA，Current Sense Amplifiers）展开，介绍芯片内部集成的电流检测放大器特点以及对不同电机应用拓扑的支持。
Z20A8300A内部集成的电流检测放大器
目前不少国产电机驱动仍然采用分立方案，成本高、面积大以及故障检测覆盖率低是其难以摆脱的痛点，此外分立方案的电流放大器增益和输出偏置电压是固定不可配置的，这也降低了客户控制器平台化设计的灵活度。Z20A8300A应用框图如图2所示，该芯片提供了三组电流检测放大器，其增益可配置、输出偏置电压可配置、过流检测阈值及故障响应机制可配置。Z20A8300A产品采用低边电流采样，支持三电阻采样、双电阻采样、单电阻采样等应用拓扑。
增益是电流放大器的放大倍数（Gain），可配置为8种不同的设置，由相关寄存器SAG[2:0]、SBG[2:0]、SCG[2:0]进行配置，客户可以根据电流采样范围需求、采样电阻选型选择最合适的增益配置。此外，该产品支持用户通过SPI进行实时动态配置所有CSA的增益寄存器。增益配置如下，其中SxG代表SAG/SBG/SCG：
输出偏置电压是电流为0A时对应的电流放大器的输出电压值，可配置为16种不同的设置，由相关寄存器SAO[3:0]进行配置，对于梯形波控制算法的电机驱动，通常会将输出偏置电压设置较低以实现更为宽泛的正向电流采样范围和较高的采样分辨率，对于正弦波控制算法的电机驱动，通常会将输出偏置电压设置为ADC参考电压的中间值（2.5V@5V或1.65V@3.3V）以实现负向电流的采样，客户可以根据自己的实际应用需求选择比较合适的输出电压配置，输出偏置电压配置如下：
该电流放大器的输出架构使得系统可以实时同步读取输出电压CSxO和偏置电压SAO的值，可以实现电流放大器的输出校验，并且提高电流采样的精度以及系统的鲁棒性：
1、在电流为0A时，将放大器输出电压CSAO/CSBO/CSCO分别与设定值以及SAO电压值比较，冗余校验电流放大器输出的可靠性；
2、在电流为非0A时，实时监控SAO的输出值，以降低参考电压波动及其他噪声或干扰对电流放大器输出电压精度的影响。
除了通过MOSFET导通期间检测VDS电压判断短路故障外，Z20A8300A还增加了过流检测及保护功能，通过内部集成的比较器判断流经采样电阻的过流故障，如果电机存在过流故障，则可立即关闭所有输出级且对应相的过流故障寄存器置1，并通过拉低DIAG以及SPI通讯将故障反馈给MCU。如果客户不希望过流故障发生时关闭输出级，则可以通过设置对应寄存器关闭过流故障响应机制。另外，客户可以直接通过设置寄存器把过流故障检测关闭。过流检测阈值电压VOC由分辨率为300 mV的4位DAC生成，并由寄存器OCT[3:0]进行配置。VOCT定义为：VOC = (n + 1) × 300 mV，其中n由OCT[3:0]配置。
基于以上特性，同一版硬件设计，可以通过调整增益实现不同的电流采样范围，调整输出偏置电压实现负电流的采样。此外，冗余的过流检测功能将为客户提供了额外的故障诊断和保护机制，客户可以根据实际应用需求选择合适的过流故障响应机制。综上，Z20A8300A可以实现客户平台化方案设计及灵活的过流保护配置，同时支持不同的电机驱动拓扑应用。
总结
Z20A8300A产品由行业内多位具有10多年汽车电子芯片研发经验的资深专家精心设计，产品研发对标国际半导体供应商标准，推出后得到了国内众多客户的认可，目前已在EPS、iBoost、Onebox、电子油泵等应用中得到验证，并已进入小批试产。智芯半导体在产品设计上紧密切合汽车实际应用场景，提供面向汽车应用领域的芯片产品，有效且高质量地为客户提供软硬件及系统级支持，推进汽车产业的整体发展。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由ll转载自智芯SEMI公众号，原文标题为:Z20A8300A集成电流检测放大器特性及其应用，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【IC】智芯半导体新品H-桥智能栅极驱动芯片Z20A8200/1，可满足汽车大部分直流有刷电机应用需求
ZHIXIN汽车电机驱动产品线推出了第二个车规级电机控制芯片系列——Z20A820x，包括硬件I/O接口的Z20A8200以及SPI接口的Z20A8201，可满足汽车大部分直流有刷电机的应用需求。
【IC】智芯新推汽车级电机预驱芯片Z20A8300A，符合AEC-Q100标准，支持ASIL-B系统设计
Z20A8300A产品是智芯半导体在2022年7月推出的国内第一款汽车级电机预驱芯片，该产品符合AEC-Q100标准，支持ASIL-B系统设计，主要面向12V/24V的各种汽车电机应用，如汽车水泵，油泵，风扇，转向及刹车系统等。
【元件】尼得科研发出用于CVT无级变速器的新型电动油泵，实现0.3~4MPa油压供给，有效提高系统燃油效率
近日，NIDEC成功研发出用于汽车CVT无极变速器的新型电动油泵。该产品采用了从低压到高压的宽范围高效叶片泵，并通过结合负载条件自动调节电机输出这一独创的控制技术，实现了0.3~4MPa的油压供给。
智芯半导体企业介绍
描述- 智芯半导体，成立于2019年，是中国规模最大的汽车芯片设计公司，提供高可靠性汽车电子芯片。公司严格把控汽车芯片全生命周期，涵盖设计、软件、功能安全、质量等环节，满足ISO26262和AEC-Q100标准。产品覆盖车身电子、新能源汽车控制、动力系统、自动驾驶等，包括Z20K11XMC、Z20K14XMC等系列MCU。智芯提供全面的技术支持，包括工具链、软件、算法库等，致力于解决客户痛点。
型号- Z20K11XMC,Z20A8300AMPET,Z20K11XN,Z20K14X,Z20K356,Z20K312,Z20K116MCMMET,Z20K118,Z20K146MCMHLT,Z20A8300A,Z20K118NCVLLT,Z20K146MCMLLT,Z20A148M,Z20K116MCMHLT,Z20K118NCVFLT,Z20K3XX系列,Z20K116MCMFLT,Z20K118NCVHLT,Z20K14XMS 系列,Z20K144MCMLLT,Z20K118M,Z20K14XM,Z20K144MCMHLT,Z20K148MCMQLT,Z20K144MSMLLT,Z20K144MSMFLT,S32K142,Z20K144MSMHLT,Z20K14XM系列,Z20E356,Z20K142MSMMET,Z20K148MCMLLT,Z20K118MCMFLT,Z20K118MCMHLT,Z20K11X,S32K118,Z20K14XMS,Z20K11XM系列,Z20K14X 系列,Z30P4XX,Z20K114MCMFLT,Z20K14XMC 系列,Z20K14XMC,Z20K148,Z20K11XM,Z20K344,Z20K146MCMQLT,Z20K148M,Z20K3XX,Z20K116NCVLLT,Z20K116NCVFLT,Z20K116NCVHLT,Z20K11XMC 系列,Z20K142MSMFLT,Z20K142MSMHLT,Z20K11XN 系列,Z20A8300AMFKT,Z20K142MSMLLT,Z20K114MCMMET
【产品】智芯科技推出的三相MOS管栅极驱动Z20A8300A系列，具有5.5V-50V持续工作电压
Z20A8300A是智芯科技应用于汽车中、大功率电机控制的三相MOS管栅极驱动，可在5.5V至50V的电源范围内驱动6个N-MOS管。ZA0A8300A三个半桥可以独立运行，也可以作为无刷直流电机或永磁同步电机的三相桥驱动器。
Z20A8300A数据表
描述- 本资料为Zhixin Semiconductor公司生产的Z20A8300A功率MOSFET驱动器的数据手册。该产品适用于汽车应用，具有高电流门极驱动能力，支持三相桥式连接，用于控制BLDC/PMSM电机。其主要特点包括：可配置的驱动强度、宽工作电压范围（5.5V-50V）、高侧N-FET反向偏置保护、与3.3V-5V微控制器兼容、三个可编程电流检测放大器、丰富的诊断和保护功能、SPI配置和详细诊断反馈、48引脚LQFP或QFN封装。
型号- Z20A8300A,Z20A8300AMFKT,Z20A8300AMPET
【选型】如何为300W左右的汽车电子油泵选择一款合适的电机驱动芯片？
油泵是汽车发动机电子汽油喷射系统中的一个重要的组成部分。本文将为大家介绍一款适合做油泵的电机驱动方案：Melexis的电机驱动芯片MLX81206。MLX81206汽车级芯片品质可靠，集成LDO、MCU、LIN收发器、预驱，集成度高，节约布板空间，节省BOM成本。
包装标签变更（PCN-00000022）
描述- Zhixin semiconductor发布PCN-00000022，宣布对部分产品进行包装标签变更。变更将于2024年1月8日生效，涉及产品型号包括Z20K118、Z20K144、Z20K148和Z20A8300等。变更旨在帮助制造识别不同批次材料版本，便于客户或代理商识别和分离收到的批次版本，同时更易处理其批次。
型号- Z20K114MCMFLT,Z20K144MCMLLT,Z20K148MCMLLT,Z20K146MCMQLT,Z20K144MCMHLT,Z20K118MCMFLT,Z20K116MCMMET,Z20K118MCMHLT,Z20K148MCMHLT,Z20K148MCMQLT,Z20K146MCMHLT,Z20K118NCVLLT,Z20K146MCMLLT,Z20A8300AMFKT,Z20K116MCMHLT,Z20K118MCMMET,Z20K116MCMFLT,Z20K114MCMMET
Melexis最新推出多款汽车级芯片，强化汽车市场的发展，拓展消费和工业创新应用，在实际应用中更易集成入系统模块
凭借持续不断的技术创新能力，全球汽车半导体传感器行业的领先企业MELEXIS 在2022年面向汽车以及其他关联市场推出了多款传感器“芯”产品，包括磁位置传感器、电感式传感器、压力传感器、氛围灯驱动、电机驱动、霍尔开关等等。Melexis 通过灵感工程的不断突破，用创新赢得了行业的青睐。磁位置传感器 MLX90376：全新的绝对磁性位置传感器芯片，具备强大的杂散场抗干扰能力（SFI），适用于36
智芯电机控制方案介绍（客户）
描述- 智芯电机控制方案涵盖单电机和三电机控制，支持无感BLDC电机、带HALL BLDC电机和无感PMSM电机。方案包括BLDC和FOC控制，采用Z20K11xM和Z20A8300A芯片，实现无感调速、堵转判断、过零检测等功能。FOC方案支持单电阻和三电阻采样，具备多种无感观测器算法、死区补偿、弱磁功能等。三电机控制方案正在开发中。
型号- Z20A8300A,Z20K11XM,Z20K14XM
【经验】汽车级电机控制器MLX81200简化汽车水泵中电机驱动电路设计
Melexis的直流无刷电机驱动芯片MLX81200，集成LIN收发器、可切换传感器接口、FET预驱动器、电流传感器等接口，简化电机驱动设计，增强系统稳定性。同时提供TRUSENSE控制算法，节约开发时间。
Melexis汽车级电机驱动芯片MLX81207这个芯片性能怎么样？
Melexis汽车级电机驱动芯片MLX81207 LPF-xAA，集成电压调节器、本地互联网络（LIN）收发器、微程序控制器（MCU）、电可擦除只读存储器（EEPROM）、闪存、随机存取存储器（RAM）、功率场效应晶体管预驱动器以及多个专用电路块，该芯片具备高效的无刷直流电机（BLDC）控制能力，同时可支持TruSense硬件/软件无位置传感器驱动算法,底层算法免费开放，提供样机原理图在成功DW的客户中，MLX81207支持了7对极的BLDC电机的方波控制，转速可以达到了6000-8000，控制曲线平滑。目前，在国内的某些车厂的汽车水泵已经成功批量使用MLX81207。
纳芯微公司介绍
描述- 纳芯微是一家专注于高性能高可靠性模拟及混合信号芯片设计的高新技术企业，成立于2013年。公司业务涵盖汽车电子、泛能源、消费电子等领域，提供包括传感器、信号链、隔离与接口、电源与驱动等在内的全方位芯片解决方案。纳芯微致力于为数字世界和现实世界的连接提供芯片级解决方案，共建绿色、智能、互联互通的“芯”世界。
型号- NCA8244-DTSTR,NCA8245-DSWTR,NSI6602,NCA1051,NSI1312,NCA9617,NSI8308X,NCA8244,NSM2017,NSI6611X,NSM2018,NSM2019,NSM2013,NIRS485,NSI6801X,NCA8T245-DTSXR,NSM2015,NSM2016,NSD1624-Q1,NSI6601B,NSM2011,NSI6601C,NSM2012,NSI6651X,NSI6631ASC-DWSR,NSI36XX,NSI6601MB,NSI6801L,NSI6601MC,NSI1306,NSI824X,NSI812X,NSI8308XE,NCA1042,NSI6801T,NSI6801,NSI1305,NCA1043,NSI6622X,NSR35XXX Q1,NSM201X,NSE11409,NSM2020,NSL2163X,NSD8306,NCA8244-Q1TSTR,NSD8308,NCA3491,NSD1025X,NSI8308A,NSI86XX,NSI6651ASC-DWSR,NSI68010,NSI68011,NSI1303X,NSI6851X,NSI66X1X-Q1,NSM2035,NSM2031,NSM2032,NSI6801C,NSM2033,NSIP8308X,NCA8245-DTSTR,NSD1624,NSR31XXX Q1,NSI6801B,NCA8245L-DTSTR,NSI6811,NSD731X,NSIP88XX,NSI1400,NSI6931,NSI82XXC,NSD11416,NSI826X,NCA3485,NCA8541-DTSTR,NSD56008,NSI82XX,NCA8244L-DSWTR,NSM2041,NSI6651ALC-DWSR,NSL2161X,NSI319X,NCA9539,NSI6601X-Q1,NSI6611ASC-DWSR,NSR33XXX Q1,NSI821X,NIRSP31,NSG65N15A,NSD5604,NSD122X,NSI66X1X,NSI6911,NCA9646,NSIP89XX,NCA9645,NCA9648,NCA8244-DSWTR,NSD12409,NCA8245L-DSWTR,NSD2621,NSIP87XX,NSD1015,NSI810X,NSI6601MX,NCA8T245-Q1DTSXR,NCA1042A,NSI823X,NSI6601XM,NSI1311X,NSI6602V,NSD3608,NSI6602HC,NSI6601X,NSI6602HB,NSIP1042,TL432,TL431,NSM2111,NCA84245-DTSXR,NSD1025,NCA82DS44-Q1TSTR,NIRS31,NCA8244L-DTSTR,NSI1200,NSI1042,NSI6611,NCA9306,NCA1145,NSI6602HA,NSI822X,NSI1300X,NCA1021,NCA8244-Q1SWTR,NSI6601WC,NSD262X,NSI6602B,NSI6602C,NSI6602E,NSI1050,NSIP8XX,NSI6602A
电子商城
服务
可定制UV胶的粘度范围：150~25000cps，粘接材料：金属，塑料PCB，玻璃，陶瓷等；固化方式：UV固化；双固化，产品通过ISO9001:2008及ISO14000等认证。
最小起订量： 1支 提交需求>
可根据用户端子定制线束，制程能力：Min: 0.13mm2、Max: 120mm2；具有设计方案验证、定案、样品交付及量产快速响应能力。
最小起订量： 1000pcs 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论