Микросхемы активации питания с функциями диагностики компании FreescaleИсторическая справка
Исследования в области полупроводников корпорация Motorola Inc начала в 1949 году, когда профессор и сотрудник компании Дэниэл Э. Нобл организовал исследовательскую лабораторию в г. Феникс (штат Аризона). Одной из первых — в 1974 году, Motorola разработала и первый коммерчески успешный 8-разрядный микропроцессор МС6800 (см. рис. 1), идеологом и техническим руководителем проекта был Том Беннет, до этого разработавший первый электронный калькулятор на МОП-микросхемах. На основе архитектуры МС6800 выпускаются и современные микроконтроллеры (МK) Freescale серий 68HC08, 68HC11, 68HC12.
Рис. 1. 8-разрядный микропроцессор МС6800
В 2004 году подразделение интегральных микросхем Motorola было выделено в самостоятельную компанию Freescale Semiconductor. В настоящее время компания является одним из лидеров в области производства полупроводниковых приборов для автоэлектроники, потребительской электроники, телекоммуникационного и промышленного оборудования. Заказчиками Freescale являются более 10000 компаний и более 100 ОЕМ-производителей, численность персонала составляет 21000 человек, президент и СЕО — Грег Лове (Greg Lowe).
Микросхемы активации питания в каталоге компании Freescale 2013 года
В каталоге компании 2013 года представлена широчайшая номенклатура микросхем Freescale, в том числе нового класса — микросхемы активации питания (Power Actuation). Приборы этого класса предназначены для приложений, требующих управления различными нагрузками (Load drive/Control), при этом они способны не только подавать на них напряжение или ток, но и диагностировать их состояние (обрыв, короткое замыкание (КЗ), пониженное или повышенное сопротивление, включено/выключено и т. д.). В ряд микросхем класса Power Actuation интегрированы микропроцессоры, выполненные на микроконтроллерах архитектуры HC08 и ARM. Микросхемы активации питания Freescale могут выполнять следующие функции:
–ключи нижнего плеча (Low Side Swetches) — серия МС338хх, МС33996, МС33999;
–ключи верхнего плеча (High Side Switches) — серия MC12XSxx, MC22XS4, MC33879;
–Н-мосты и конфигурируемые ключи (H-bridge/Configurable Switches), МС33186 — серии МС338хх, МС339хх, МС349хх, МС175хх;
–драйверы затворов полевых транзисторов (Pre-Drivers) — серии МС338хх, МС339хх, МС34937;
–драйверы светодиодов — МС34844, МС34845;
–Н-мостовые драйверы шаговых двигателей (H-Bridge Stepper Motor Drivers) — MM908E626;
–„взрывные» драйверы (Squib Drivers) — MC33797;
–микросхемы управления трансмиссией и режимами двигателей автомобилей (Powertrain/Engine Control) — МС33730, серии МС338хх, МС339хх, ТС80310.
Кроме перечисленных ИМС компания выпускает многофункциональные микросхемы с интегрированными микроконтроллерами серии ММ908Еххх, позволяющие реализовать различные функции по управлению нагрузками. Все микросхемы этой серии базируются на 8-разрядном микроконтроллере НС08 (ядро M68НС908EY16 core) c Flash-памятью (16 Кбайт) и ОЗУ (512 байт). В микросхемы интегрированы следующие узлы:
–усовершенствованный интерфейс ESCI (Enhanced Serial Communication Interface);
–последовательный периферийный интерфейс SPI (Serial Peripheral Interface);
–физический уровень локальной сети LIN (Local Interconnect Network);
–модуль тактового генератора ICG (Internal Clock Generator);
–10-разрядный АЦП.
Микросхемы выполнены в корпусах 54 SOICW-EP, основные области применения микросхем: автомобильная и морская электроника, робототехника, локальные проводные сети, управление двигателями, лампами и светодиодами.
MM908E621 — счетверенный Н-мост и строенный ключ верхнего плеча с МК и интерфейсом LIN
Примечание. H-мост — это электронная схема, которая дает возможность приложить напряжение к нагрузке в разных направлениях. Эта схема очень часто используется в робототехнике для изменения направления вращения мотора.
ИМС предназначена для эффективного управления и контроля параметров нагрузки. В корпус микросхемы интегрированы высокоэффективный микроконтроллер М68НС08 и аналоговая микросхема на основе технологии SMARTMOS. На базе этой ИМС легко реализуются схемы управления двигателями постоянного тока, лампами накаливания и светодиодами с контролем текущего статуса и диагностикой неисправностей нагрузок.
Рис. 2. Структурная схема ИМС MM908E621
Аналоговый блок микросхемы содержит четыре Н-моста, три ключа верхнего плеча с функциями диагностики, вход для датчиков Холла, аналоговые входы, стабилизатор напряжения и сторожевой таймер. Структура микросхемы приведена на рис. 2, упрощенный вариант включения микросхем — на рис. 3. Как видно из рисунков, к микросхемам можно подключить три двигателя постоянного тока (функции реверса и регулировки скорости вращения, диагностика обрывов и КЗ) и три индуктивно-резистивных нагрузки (лампы, реле и т.п.) с определением статуса. Основные особенности и параметры микросхем:
–два 16-разрядных двухканальных таймера;
–автономный сторожевой таймер и мониторинг микроконтроллера;
–вход пробуждения (Wake-up) и вход для 3-проводных датчиков Холла;
–четыре Н-мостовых выхода с низким сопротивлением канала RDS ON;
–три выхода ключей верхнего плеча с низким сопротивлением канала RDS ON;
–12 входов/выходов общего назначения;
–номинальный диапазон напряжения питания: 9…16 В, расширенный — 7,5…20 В;
–ток потребления (при UПИТ=12В): 25 мА (рабочий режим), 40 мкА (стоп), 12 мкА (спящий режим);
–выходное напряжение стабилизатора VDD=4,75…5,25 В, выходной ток до 150 мА;
–параметры ключей верхнего плеча HS1: RDS ON Ј185 мОм (при токе 1 А, Тj=25 °C), ток выключения при перегрузке (Over-current Shutdown) — 6…9 А, частота переключения — до 25 кГц;
–параметры ключей верхних плеч HS2, HS3: RDS ON Ј440 мОм (1А), ток выключения при перегрузке — 3,6…5,6 А, частота переключения — до 25 кГц;
–параметры Н-мостов НВ1, НВ2: RDS ON=750 мОм (1 А), ток выключения при перегрузке — 1…1,5А, частота переключения — до 25 кГц;
–параметры Н-мостов НВ3, НВ4: RDS ONЈ275 мОм (1 А), ток выключения при перегрузке — 4,8…7,2 А, частота переключения до 25 кГц;
–параметры коммутируемого выхода HVDD: V=4,75…5,25 А, ток выключения при перегрузке — 25…50 мА (типовое значение 35мА).
Статья доступна только в печатном варианте. Вы можете приобрести свежие номера Р&С или оформить подписку в редакции. | 
