Программируемый контроллер соленоида Freescale SD6 возглавляет семейство недорогих решений для топливных инжекторов, позволяющих увеличить эффективность расхода топлива и снизить вредные выбросы. В релейных схемах управление температурой также приводит к увеличению срока службы изделия.
Компания Freescale разработала программируемый контроллер соленоидов MC33816 с интеллектуальными функциями, реализованными на основе четырёхядерной микроархитектуры. Эта многоядерная система позволяет запускать до четырёх параллельных задач независимо от главного системного микроконтроллера. Благодаря этому время отклика системы сокращается в 16 раз по сравнению с традиционными автомобильными архитектурами, за счёт чего улучшается КПД двигателя и снижаются нежелательные потери топлива путём точного его распределения.
Малое время отклика имеет важное значение для контроля текущего профиля инжектора в реальном времени. Большое время отклика ведёт к пропуску нескольких фаз зажигания двигателя перед коррекцией. Слишком быстрый отклик становится причиной увеличения расхода топлива и, как следствие, вредных выбросов и снижения КПД двигателя.
В промышленных приложениях снижение рабочей температуры на каждые 10°C приводит к увеличению вероятности отказа соленоида в 3.375 раза. При температуре катушки около 40°C её время безотказной работы увеличивается в 16 раз, что означает увеличение срока службы с 5 до 80 лет. Кроме того, хорошо известным в промышленности способом снижения потребляемой мощности двигателя является метод форсировки-удержания (peak & hold).
| Типовая схема включения MC33816 |
Отличительные особенности:
- Драйвер верхнего и нижнего плеча:
- Пять выходов логического уровня для управления N-канальными MOSFET-транзисторами верхнего плеча с использованием четырёх настроек скорости нарастания выходного напряжения
- Шесть выходов логического уровня для управления N-канальными MOSFET-транзисторами нижнего плеча с использованием четырёх настроек скорости нарастания выходного напряжения
- Интегрированная схема начального запуска для каждого канала драйвера верхнего плеча
- Интегрированная схема накачки заряда для каждого канала драйвера верхнего плеча, обеспечивающая 100% рабочий цикл
- Преобразователь постоянного напряжения:
- Один дополнительный N-канальный MOSFET-транзистор нижнего плеча с управлением логическим уровнем для подкачки преобразователя напряжения, имеющий четыре настраиваемых значения скорости нарастания выходного напряжения
- Мониторинг вольтдобавки с обратной связью
- Измерение тока и диагностика:
- Три независимых канала датчиков тока с режимом АЦП на основе 8-битного преобразования – установка значений порога и усиления
- Один дополнительно конфигурируемый канал измерения тока (канал 4) для обеспечения работы преобразователя напряжения в режиме управления по току с определением перегрузки
- Схемы независимого мониторинга напряжения сток-исток (5 в верхнем плече и 6 в нижнем плече) по восьми задаваемым значением для защиты и диагностики
- Интегрированный каскад смещения нагрузки до величины половинного напряжения аккумулятора (на истоках транзисторов верхнего плеча и стоках транзисторов нижнего плеча)
- Способность обнаруживать разрыв общего провода
- Источники питания и мониторинг:
- Встроенные линейные стабилизаторы напряжения на 7.0 В для цепей питания верхнего и нижнего плеча (дополнительно могут быть установлены стабилизаторы для системы питания на 24 В) с контролем недопустимого снижения входного напряжения
- Встроенные линейные стабилизаторы на 2.5 В со схемой обнаружения недопустимого снижения входного напряжения для обслуживания цифровой части устройства, преобразующие напряжение с вывода VCC5
- Внешний источник питания VCC5 (5.0 В) с детектированием недопустимого снижения входного напряжения
- Мониторинг температуры
- Переключаемый внешний источник питания VCCIO (5.0 В или 3.3 В) для цифровых линий ввода-вывода
- Цифровая часть:
- Четыре микропроцессорных ядра, содержащие АЛУ с матричным переключением
- Два банка памяти: память программ 1024 х 16 бит с кодом коррекцией ошибок CRC32 и память данных 64 x 16 бит
- Встроенный режим самотестирования памяти с индикацией состояния «пройдено-не пройдено», запускаемый через интерфейс SPI
- 13 линий ввода-вывода общего назначения, конфигурируемых микрокодом
- SPI интерфейс с 16-битным режимом ведомого с частотой до 10 МГц – два протокола – настраиваемая скорость нарастания напряжения
- Встроенная высокочастотная схема тактового генератора с фазовой подстройкой частоты, тактируемая внешним сигналом 1.0 МГц
- Защита от пропадания тактового сигнала за счёт наличия резервного генератора
- Дополнительные характеристики:
- Шифрование для защиты микрокода
- Внешние цифровые каналы ввода-вывода, поддерживающие уровень напряжения до 18 В
- Прямой вход задержки драйвера
- Высокая стойкость к электростатическим разрядам
- Защита от статических разрядов оптимизирована по методологии ESD System Level Stress («System- Efficient ESD Design»)
- Высокое напряжение удержания статического электричества: свыше 80 В
- Пройдено тестирование по методике AEC-Q100 версии G
- Большой срок службы
Область применения:
- Автомобильные инжекторы
- Катушки приводов
- Клапаны
- Приводы индуктивного позиционирования
- Регуляторы жидкости и газа
- Промышленные измерители потока
- Контроллеры распределённой вентиляции
- Линейные приводы
- Профессиональные противопожарные системы
Инструментальные средства:
- Оценочный комплект KIT33816AEEVM – это простая в использовании плата, позволяющая изучить все функции схемы драйвера прямой инжекции MC33816. Связь платы с персональным компьютером осуществляется через защищённый интерфейс USB/SPI (KITUSBSPIDGLEVME), подсоединяемый к USB-порту компьютера. Предлагаемый компанией Freescale программный пакет SPIGen (версии 7.0 и выше) обеспечивает доступ пользователя через порт SPI к MC33816, а также возможность написания кода для регистров памяти программ и данных, организовать канал обмена командами с микросхемой.
Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку
Документация на MC33816 (англ.)