Allegro MicroSystems zapowiada pierwszy w branży safety PMIC z interfejsem czujnika prędkości koła

Allegro MicroSystems (Nasdaq: ALGM) zaprezentowało A81415 — Power Management IC (PMIC) z certyfikacją ASIL-D, jako pierwszy taki układ w branży. Nowy produkt integruje interfejs czujnika prędkości koła i ma stanowić zintegrowaną podstawę „power and sensing” dla kolejnych generacji systemów brake-by-wire.

Brake-by-wire szybko staje się kluczową technologią podwozia w pojazdach definiowanych programowo. Choć konstruktorzy skupiają się na centralizacji mocy obliczeniowej, fizyczne zatrzymywanie auta odbywa się przy kołach. To przekłada się na bardzo wysokie wymagania wobec elektroniki w modułach narożnych: musi ona zapewniać zasilanie w trybie fail-operational oraz dostarczać dokładne dane o prędkości koła w ograniczonej przestrzeni, narażonej na drgania i wysokie obciążenia termiczne — przy jednoczesnym spełnieniu najwyższych wymagań bezpieczeństwa funkcjonalnego.

W praktyce projektanci muszą dziś łączyć ze sobą kilka elementów: ogólne safety PMIC, osobne dekodery prędkości koła oraz zestawy dyskretnych komponentów zasilania. Taka konfiguracja podnosi koszty i zajmuje cenne miejsce na płytce, a jednocześnie zwiększa liczbę potencjalnych punktów awarii dokładnie tam, gdzie niezawodność ma największe znaczenie.

Jedno urządzenie do tego zadania

A81415 ma wbudowany na chipie interfejs czujnika prędkości koła (WSSI). Dekoduje standardowe sygnały: 2-poziomowy oraz 2-poziomowy PWM, a także protokoły 3-poziomowe AK (w wersjach standard i high-resolution) — bez rozbudowanej elektroniki analogowej ani osobnego układu dekodującego.

Układ integruje ponadto:

• w pełni zintegrowany buck-boost pre-regulator,
• pięć stabilizatorów LDO (Low-Dropout),
• architekturę z jednym induktorem, która nie wymaga zewnętrznych przełączników ani diod.

W efekcie A81415 ma wyeliminować do 9 zewnętrznych komponentów. Producent wskazuje też potencjalne oszczędności: do 4 USD w kosztach półprzewodnikowych w BOM na pojazd oraz ponad 50% dostępnej powierzchni PCB do wykorzystania w obrębie modułu hamulca.

Producent podkreśla, że dzięki takiemu poziomowi integracji udostępniane jest ponad 50% użytecznej powierzchni płytki, aby zapewnić zespołowi hamulca (zaciskowi) krytyczny zapas projektowy.

Ponieważ warstwa fizyczna danych prędkości koła jest obsługiwana wewnętrznie przez PMIC, a zdekodowane dane są udostępniane przez magistralę Serial Peripheral Interface (SPI), A81415 ma skracać opóźnienia w pętli krytycznej dla bezpieczeństwa i uwalniać przepustowość po stronie mikrokontrolera (MCU) na szybszą reakcję podczas hamowania.

Zasilania o niskim poziomie szumów mają być dopasowane do zasilania czujników kątowych Allegro XtremeSense™ TMR, tak aby cały łańcuch sygnałów — od komutacji po siłę docisku (clamping-force) — działał jako spójny system o wysokiej rozdzielczości od koła do zacisku.

12 V do 48 V dla modułów narożnych

A81415 ma być zaprojektowany tak, aby działał w trudnych warunkach elektrycznych. Układ został oparty na procesie automotive grade-0 i dobrany w zestawie z APM81815 pre-regulatorem oraz 48V gate driverami. W takim połączeniu tworzy kompletny zestaw fail-operational.

Producent podkreśla, że takie podejście daje dostawcom Tier 1 „szybką ścieżkę” migracji sprawdzonych architektur hamowania 12 V do modułów narożnych nowej generacji w wariancie 48 V — bez przeprojektowania oraz bez stosowania rozbudowanej, zewnętrznej ochrony przepięciowej.

Cechy i korzyści A81415

A81415 oferuje m.in.:

• Zintegrowane wykrywanie prędkości koła: WSSI na chipie dekoduje sygnały 2-poziomowe, PWM, AK oraz protokoły high-definition, eliminując osobny dekoder.
• Oszczędności miejsca i kosztów: eliminuje do 9 zewnętrznych komponentów, zmniejszając koszt półprzewodnikowego BOM na pojazd nawet o 4,00 USD, oraz zapewnia ponad 50% oszczędności powierzchni PCB.
• ASIL-D i kwalifikacja AEC-Q100: podwójne układy watchdog i wbudowana obsługa usterek mają spełniać najwyższe standardy bezpieczeństwa bez potrzeby stosowania zewnętrznych układów ochronnych.
• Skala 12 V do 48 V: układ działa natywnie w systemach 12 V i zapewnia prostą ścieżkę rozbudowy do modułów narożnych 48 V przy współpracy z APM81815 pre-regulatorem.

Dostępność

Osoby uczestniczące w electronica Shanghai mogą odwiedzić stoisko Allegro MicroSystems na N5.300, aby dowiedzieć się więcej o A81415. Firma udostępnia także próbki oraz wsparcie ewaluacyjne na stronie: www.allegromicro.com/a81415.