日前,富士通半導體(上海)有限公司宣布,推出適合汽車應用的新型32位微控制器-MB91F552,該芯片最適合用于混合動力汽車(HEV)的電池的電源系統(tǒng)及電力傳輸電路。已于2013年5月13日起提供新產品樣片。
圖1. 富士通新型32位微控制器 MB91F552
除在單一微控制器芯片上集成了控制數字電源系統(tǒng)(如200MHz PWM模塊)的優(yōu)化功能,MB91F552還支持峰值電流模式控制,大大促進了電源的穩(wěn)定性并降低系統(tǒng)成本。
近年來隨著混合動力汽車及其它電動汽車的普及,已經需要將行駛過程中產生的電力存儲在車載電池中。通過這種方式儲存的電力,除了對車載輔助電池進行充電,還可以向汽車上的電機、音響系統(tǒng)、燈光和其它板上電氣元件供電。這就需要電源管理系統(tǒng)來管理電源轉換電路(DC/DC轉換器和DC/AC變頻器等),從而把存儲的電力供給到電機或者片上電氣元件;還需要電源控制芯片,在穩(wěn)定電壓電平的同時,還支持電源正在供電的電池電壓波動和負載波動。
圖2. 使用MB91F552的DC/DC轉化器的示意圖
在單一微控制器芯片上集成了數字電源系統(tǒng)控制功能
除了集成CAN、多功能串口和其它網絡控制功能,MB91F552還在單一微控制器芯片上集成了一系列如200MHz數字PWM模塊等用于數字電源控制的最佳功能。新的芯片可以輕松執(zhí)行數字電源控制,如輸出電壓和其它模擬信號反饋的數字化及基于計算的PWM波形生成。此外,由于現有的電源系統(tǒng)是由離散的單元組合的,難以進行規(guī)格變化,而MB91F552可以使用軟件進行修改。新的微控制器可以根據不同的應用改變工作頻率和PWM波形輸出時序,從而有助于縮短電源系統(tǒng)的開發(fā)時間,優(yōu)化系統(tǒng)成本,并有助于系統(tǒng)標準化。
結合了數字控制和峰值電流模式控制
除了數字電源控制,MB91F552還可以通過電流反饋處理峰值電流模式控制,從而實現更穩(wěn)定的電源控制。斜坡補償電路一向用作外部元件,而MB91F552將其集成到微控制器內,可以實現電源穩(wěn)定,同時還能縮減所需元件數量,從而大大降低系統(tǒng)成本。
有了這些功能,MB91F552能實現更好的性能和更低的電源系統(tǒng)成本,這有助于提高混合動力汽車和其它電動汽車的環(huán)保性能。
富士通新型32位微控制器產品特性
1. 在單一微控制器芯片上集成了數字電源控制
除了集成CAN、多功能串口和其它網絡控制功能,MB91F552還在單一微控制器芯片上集成了用于數字電源控制的優(yōu)化功能,包括帶1個4通道同步采樣的12位A/D轉換器,1個浮點單元(FPU)和1個200MHz數字PWM模塊。新的芯片可以輕松執(zhí)行數字電源控制,如輸出電壓和其它模擬信號反饋的數字化及基于計算的PWM波形生成。
2. 結合使用數字電源控制和峰值電流模式控制可以顯著提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性
MB91F552集成了比較器和斜坡補償電路,可以支持峰值電流模式控制。該方法除了進行數字控制外,還控制DC/DC轉換器和其它開關型電源。正常運行時由數字控制執(zhí)行輸出電壓反饋。MB91F552搭載了使用峰值電流反饋進行控制的功能,該功能可以適應更大的電流波動。而且,由于使用兩個比較器通道,該微控制器還能通過輸入級電流反饋進行過電流保護。而這反過來有助于實現電源系統(tǒng)的穩(wěn)定。
3. 設有斜坡補償電路,調整了全系統(tǒng),提高了易用性
斜坡補償電路一向作為獨立的組件被納入系統(tǒng),而MB91F552在微控制器片上集成了該電路。這可輕松調整操作范圍,有助于實現更穩(wěn)定的電源。提高全系統(tǒng)調整的易用性后,MB91F552還縮減了外部元件的數量,可以以較低的成本開發(fā)更高質量的電源系統(tǒng)。
富士通新型32位微控制器MB91F552樣片價格和發(fā)布日期
富士通新型32位微控制器MB91F552其他特性
工藝技術: 90nm
工作頻率: 80MHz
主閃存: 192KB
工作閃存: 64KB
主RAM: 24KB
AC/DC 轉換器: 12位, 8通道
12位, 4通道同步采樣
比較器: 3通道
多功能串口: 3通道 (UART, CSIO, LIN)
CAN: 1通道 (64 消息緩沖區(qū))
斜坡補償: 1通道
PWM: 2通道,3對
PWC: 2通道
工作電壓: 4.5 ~ 5.5V
工作溫度: -40 ~ +125 C
封裝: LQFP-64
富士通新型32位微控制器MB91F552內置功能:
●片上RC振蕩器
●時鐘監(jiān)視器
●低壓檢測復位
●硬件看門狗
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