【导读】 实时微控制器 (MCU) 在协助高压汽车和动力基础设备系统满足电源效率、功率密度和安保设计要求方面施展着至关关键的作用。无论是车载充电器 (OBC) 还是不连续电源 (UPS),这些设备都必定在顽劣环境中为期间关键型义务提供极速、确定性的性能。
实时微控制器 (MCU) 在协助高压汽车和动力基础设备系统满足电源效率、功率密度和安保设计要求方面施展着至关关键的作用。无论是车载充电器 (OBC) 还是不连续电源 (UPS),这些设备都必定在顽劣环境中为期间关键型义务提供极速、确定性的性能。
F29H85x 系列C2000TMMCU基于 TI 的 C29 内核,专为应答高压系统中严苛的处置和安保设计应战而设计。这 些 MCU 性能清楚优化,是前代 TI C28 内核及市场上其余 MCU 的两到五倍,并装备先进的集成式配置安保和消息安保元件,可协助工程师优化系统的牢靠性和完整性,同时降落设计复杂性和老本。
C29 内核的翻新包含:
本文讨论了F29H859TU-Q1和F29H850TU等实时控制 MCU 及其 C29 内核如何协助工程师在电动汽车子系统(如 OBC 以及高压和高压直流/直流转换器)和动力基础设备(如光伏逆变器和 UPS)中提供更高的处置才干、 电源效率和极速开关频率。
增强电动汽车的实时控制才干
经过在 OBC、高压和高压直流/直流转换器等电动汽车子系统以及主机集成系统中经常使用集成度更高的设计方法,设计人员可以提高电源效率,降落系统老本和减轻重量,并简化设计中安保配置的治理。
理论,在单个 MCU 中口头多个运行须要每个配置具备公用的内核。例如,一个内核公用于 OBC,另一个内核公用于高压和高压直流/直流转换器。经过经常使用 F29H85x 系列 MCU,设计人员可以经过锁步模式调配该 MCU 三个内核中的两个来处置主机 MCU 所需的关键配置,例如 AUTOSAR 和 ASIL-D 完整性等级下的关键配置安保和消息安保义务,而残余的一个内核则担任处置系统的控制配置。
C29 内核与配置安保和消息安保单元 (SSU) 集成,可以在同一内核中无缝口头多个控制配置,同时防止这些配置相互搅扰。这样可以坚持配置之间的齐全隔离并且不受搅扰。
F29H85x 系列 MCU 经过支持新的控制拓扑和算法(例如矩阵转换器拓扑),进一步提高了汽车系统的性能,这些都得益于增强的 EPWM 配置。这些配置包含一个复杂的比拟打算,该打算还集成了安保审核机制,例如保障最小死区和合法组合逻辑。此外,这些 MCU 中的集成 ADC 提供配件过采样和结果安保校验器等配置来协助成功准确的检测,从而更大限制地缩小经常出现义务所需的软件开支。
增强动力基础设备的实时控制
与汽车系统所面临的应战相似,动力基础设备运行的设计人员也必定满足对更高系统效率始终增长的需求。支持动力基础设备的系统,例如光伏逆变器和 UPS(图 1),必定能够提供越来越多的动力,同时还要抵御网络攻打。
图1用于主机堆栈的不连续电源
为了成功更高的电源效率和功率密度,设计人员可以应用宽带隙半导体(SiC 和 GaN)和 F29H85x 系列 MCU 来 提高功率电子器件的开关和控制环路频率。参与控制环路频率可以提高电源转换的系统电源效率和功率密度,同 时准许经常使用电容器和电感器等更小的无源器件,从而进一步缩小占用的布板空间。
从安保角度来看,将配件安保模块 (HSM) 和 SSU 与 C29 内核集成在一同有助于包全动力基础设备免受潜在恶意软件的影响。SSU 有助于防止恶意软件终止 MCU 内运转中的配置,同时包全内存和外设,确保不影响实时性能。SSU 智能治理和切换配件中的存储器和外设访问权限。SSU 与 C29 CPU 配合经常使用,治理每个独立运行配置 的独立堆栈指针和堆栈存储器,并针对恶意软件和其它网络攻打提供安保包全。
F29H85x MCU 的架构支持 A/B 闪存组,有助于实事实时固件降级 (LFU),停机期间简直为零。除了编程后对内 容启动基本的闪存控制器验证之外,HSM 还担任验证降级的全体完整性。该架构还支持将软件降级回滚到之前版本,并且可以终身阻止关键安保降级的回滚。
结语
随着人们对高效安保动力设计的需求始终增长,F29H85x 系列 MCU 和 C29 内核将协助推进高压运行的未来开展。这些配置弱小的 MCU 可协助设计人员简化设计、降落老本并增强牢靠性,从而裁减以后系统。
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