Infineon bringt für intelligente Antriebssteuerungen in Fahrzeugen eine Embedded Power-Familie mit ARM® auf den Markt; Muster erhältlich

München, 11. November 2014 – Anlässlich der Fachmesse electronica 2014 hat die Infineon Technologies AG heute eine hoch-integrierte Embedded Power-Familie von Brückentreibern vorgestellt, die einen Prozessor von ARM® verwendet. Die Embedded Power-Familie wurde für die intelligente Ansteuerung von elektrischen Antrieben im Fahrzeug entwickelt. Als erstes Unternehmen der Branche integriert Infineon auf einem Chip einen sehr leistungsfähigen Mikrocontroller mit ARM® Cortex ^™-M3-Prozessor, nicht flüchtigen Speicher, Analog- und Mixed-Signal-Peripherie, die Kommunikationsschnittstellen sowie die MOSFET-Gatetreiber. Damit bietet Infineon die Rechenleistung eines 32-bit Mikrocontrollers in einem Applikationssegment an, das typischerweise von 16-bit Mikrocontrollern bedient wird. Muster von verschiedenen Mitgliedern der neuen Embedded Power-Familie sind bereits verfügbar; nämlich von der TLE987x-Serie für BLDC-Motoren und von der TLE986x-Serie für DC-Motoren.

Zusammengeführt hat Infineon in der Embedded Power-Familie seine für den Automobilbereich qualifizierte 130-nm Smart-Power-Technologie (SPT) sowie seine große Erfahrung im Bereich Motor-Control. Während bisherige Multichip-Designs auf einem diskreten Mikrocontroller sowie separatem Brückentreiber und LIN-Transceiver (Local Interconnect Network) basierten, wird die Embedded Power-Familie in einem Industriestandard-QFN-Gehäuse angeboten, das nur 7 mm auf 7 mm misst. Mit ihr brauchen Automobil-Systemhersteller deutlich weniger externe Bauteile für die Motoransteuerung: Im Vergleich zu heute üblichen mehr als 150 sind es mit der Embedded Power-Familie weniger als 30. Das ermöglicht die Integration aller Antriebsfunktionen und der zugehörigen externen Bauteile auf einer Leiterplattenfläche von gerade einmal 3 cm². Damit unterstützt die Embedded Power-Familie die Integration der Elektronik nahe am Motor und damit echte Mechatronik-Designs.

„Intelligente Motorantriebe erfordern eine Vielzahl an ausgeklügelten Steuerungssystemen, um Energieeffizienz und Komfort zu erhöhen und Systemkosten zu senken“, sagt Andreas Doll, Vice President und General Manager, Automotive Body Power bei Infineon Technologies AG. „Infineon adressiert die Anforderungen intelligenter Motorantriebe durch seine neue, für den Automobilbereich qualifizierte Embedded Power-Familie mit ARM® Cortex™- M3-Prozessor. Durch unsere System-on-Chips, die einen leistungsstarken Mikrocontroller, die MOSFET-Gatetreiber und alle notwendigen Sensorsteuerungs- und Aktuatorikfunktionen kombinieren, profitieren unsere Kunden von geringeren Systemkosten, verbesserter Zuverlässigkeit und weniger Systemkomplexität.“

Technische Eigenschaften der TLE986x- und TLE987x-Serie

Beide Embedded Power-Serien, TLE986x und TLE987x, nutzen den ARM® Cortex™-M3-Prozessor. Ihr Peripherieset umfasst einen Stromsensor sowie einen „successive approximation“ 10-Bit-ADC, der mit der Capture-Compare-Einheit (CAPCOM6) für Pulsweitenmodulationssteuerung (PWM) und 16-Bit-Timern synchronisiert ist. Für die Kommunikation mit dem Bauteil stehen ein integrierter LIN-Transceiver sowie eine Vielzahl von General-Purpose-I/Os (GPIOs) zur Verfügung. Beide Serien bieten einen auf dem Chip integrierten linearen Spannungsregler zur Versorgung externer Lasten an sowie einen zwischen 36 kB und 128 kB skalierbaren Flash-Speicher. Sie decken den Spannungsbereich von 5,4 bis 28 V ab. Die integrierte Ladungspumpe ermöglicht einen Niederspannungsbetrieb bis herab zu 5,4 V mit minimaler externer Beschaltung von zwei Kondensatoren. Gegenüber dem häufig verwendeten Bootstrap-Verfahren für den Niederspannungsbetrieb senkt das die BoM-Kosten beträchtlich. Die Brückentreiber bieten zudem die Möglichkeit, den Lade- und Entladestrom zu programmieren. Zusammen mit der patentierten Flankensteuerung für das Stromprofil lässt sich damit das EMC-Verhalten auf Systemebene für unterschiedlichste MOSFETs optimieren. Beide Serien sind bis zu 40 V spannungsfest und decken damit den typischen „Load Dump“-Fall ab. Gleichzeitig wird ein erweiterter Betriebsbereich bis 3 V ermöglicht, in dem sowohl der Mikrocontroller als auch der Flash-Speicher voll funktionsfähig sind.

Die TLE987x-Serie eignet sich für 3-Phasen (BLDC) Motor-Applikationen wie z.B. Kraftstoffpumpe, Gebläse für die Klimaanlage, Motorkühlerlüfter, Wasserpumpe sowie verschiedene andere Pumpen und Lüfter in sensorlosen oder sensor-basierten Motoransteuerungen, die durch LIN oder auch PWM gesteuert werden. Der LIN-Transceiver der TLE987x-Serie entspricht dem LIN-Standard 2.2 und ist von IBEE-Zwickau und C&S zertifiziert. Die TLE987x-Serie umfasst sechs integrierte NFET-Treiber, die zum Antrieb eines Dreiphasenmotors über sechs externe Leistungs-NFETs optimiert wurden.

Die TLE986x-Serie wurde für 2-Phasen DC-Motoren entwickelt und integriert vier NFET-Treiber. Ihr Einsatzgebiet sind z.B. Schiebedächer, elektrische Fensterheber sowie andere intelligente Motoransteuerungen über eine NFET H-Brücke.

Mit der neuen Embedded Power-Familie adressiert Infineon nun einen breiten Anwendungsbereich für elektrische Antriebe im Fahrzeug, und zwar vom Relais-basierten Low-End bis zum MOSFET-basiertem High-End.

Design-In-Unterstützung für Embedded Power-Brückentreiber

Infineon und verschiedene Tool-Anbieter unterstützen die auf dem ARM® Cortex™-M3 basierende Embedded Power-Familie mit einer vollständigen Entwicklungs-Toolchain. Diese umfasst Compiler, Debugger, Evaluation-Board, LIN-Lowlevel-Treiber und LIN-Konfigurationstool sowie Beispiel-Software-Code für die Motorsteuerung. Infineon bietet außerdem Starterkits zur Design-In-Unterstützung.

Verfügbarkeit

Verfügbar sind Entwicklungsmuster der TLE987x- und TLE986x-Serien im platzsparenden VQFN-48-Gehäuse. Für beide Serien gibt es verschiedene Derivate, die sich u.a. in Taktung (24 MHz oder 40 MHz) und Größe des Flash-Speichers unterscheiden. Beginn der Serienfertigung ist für das erste Quartal 2015 geplant.

Weitere Informationen

Weitere Informationen zur neuen Embedded Power-Familie finden Sie unter www.infineon.com/embeddedpower.

Infineon präsentiert die Embedded Power-Produkte und weitere Highlights am Stand 506 in Halle A5 auf der Messe electronica 2014 (11.-14. November 2014, München).

Die Infineon Technologies AG bietet Halbleiter- und Systemlösungen an, die drei zentrale Herausforderungen der modernen Gesellschaft adressieren: Energieeffizienz, Mobilität sowie Sicherheit. Mit weltweit rund 26.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2013 (Ende September) einen Umsatz von 3,84 Milliarden Euro. Das Unternehmen ist in Frankfurt unter dem Symbol „IFX“ und in den USA im Freiverkehrsmarkt OTCQX International Premier unter dem Symbol „IFNNY“ notiert. Weitere Informationen unter www.infineon.com.