Motion Control DC-Motorcontroller mit Vollbrücken-Vortreiber

Melexis hat einen Hochstrom-DC-Motorcontroller mit integriertem Flash-Speicher und CPU für Automotive-Anwendungen entwickelt. Steuerung, Diagnose und Schutz von DC-Motoren werden durch den Controller zusammen mit Leistungs-N-FETs vereinfacht. Der MLX81100 ist das erste Mitglied der MelexCM-Familie.

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Bicker Elektronik GmbH

RECOM Power GmbH

MTM Power Messtechnik Mellenbach GmbH

Melexis Microelectronic Integrated Systems

Die Automotive-Mikrokontroller mit integriertem Flash-Speicher sind besonders geeignet für sicherheitsrelevante Hochstrom-DC-Stellantriebe wie Scheibenwischer, Rückziehvorrichtungen für Sicherheitsgurte, Lenksäulenverriegelungen, elektrische Bremsen sowie Pumpen, Heizungen und Gebläse. Durch die Auslegung des MLX81100 für hohe Temperaturen ist es möglich diesen direkt für Klappen im Motor, etwa in Abgasrückführung, Turbo und EGR einzusetzen.

MLX81100 besteht, wie alle MelexCM-Produkte aus zwei separaten Dies in einem Gehäuse, einer 5-MIPS-Dual-Task-Flash-CPU sowie dem zugehörigen High-Voltage-Mixed-Signal-Die mit Spannungsregler, RC-Oszillator, HV-IOs, LIN-Transceiver und ADC. Zusätzlich verfügt MLX81100 über einen integrierten programmierbaren H-Brücken-Vortreiber mit Low-Side-Shunt-Messung zur Veinfachung von DC-Motor-Anwendungen.

Integrierte MOSFET-Gate-Treiber machen die Vortreiber-ICs verzichtbar

Durch die integrierten Diagnose -und Steuerungsfunktionen des MLX81100 ist der Einsatz einfacher Leistungs-N-FETs für die Ansteuerung reversibler Gleichstrommotoren möglich. Dieser IC enthält alle im Automobilbereich üblichen Schutzmassnahmen, einschließlich Überspannungs-, Kurzschluss- und Load-dump-Schutz (40V), sodass dieser direkt an das 12-V-Bordnetz angeschlossen werden kann. Die integrierten MOSFET-Gate-Treiber mit zugehörigen Überwachungfunktionen auf einem Chip machen zusätzliche FET-Vortreiber-ICs überflüssig.

Ein Spezial-Interface sorgt für den Datentransfer wie in einem monolithioschen IC

MLX81100 basiert auf der MelexCM-Plattform, die speziell für Motoranwendungen im Automobilbereich entwickelt wurde. Bei diesem Multi-Chip-Konzept werden zwei Dies in einem 6 x 6 mm kleinen QFN-Gehäuse integriert. Der digitale Die nutzt die Vorteile hohe Gatterdichte einer 0,18µ-Flash-Technologie und enthält Funktionen wie Dual-Task-CPU, Timer, PWM und integrierte Flash-Speicher. Der zweite Die wird mit einer Mixed-Signal-Technologie in 0,8-µm- oder 0,35-µm-Struktur hergestellt und enthält alle Analog- und HV-Schaltungsblöcke wie Regler, LIN-Bus-Transceiver und Ausgangstreiber. Eine spezielle Kommunikationsschnittstelle zwischen den beiden Dies gewährleistet, dass aus Sicht der Software der Zugriff auf die Peripherie des Analog-IC mit einem Befehl möglich ist, wie bei einer monolithischen Ein-Chip-Lösung.

Acht Hochvolt-Kanäle sorgen für die Verbindung zur Außenwelt

Über SPI- oder UART-Schnittstelle können externe Positionssensoren angeschlossen werden, etwa der 360°-Absolut-Positionssensor MLX90316. Acht HV-I/Os sorgen für die Verbindung zur Außenwelt. Aufgrund des Ruhestromes von 30 µA ist MLX81100 auch für Anwendungen mit harten Standby-Anforderungen geeignet.

Zur Softwareentwicklung ist eine komplette Entwicklungsumgebung mit Emulator, GNU-C-Compiler und High-Level-Debugger sowie Evaluierungs-PCB und Software-Bibliotheken verfügbar. Außerdem gibt es 30-kByte-Flash-Speicher, 2-kByte-RAM und 128-Byte-EEPROM für Anwenderprogramme. Weitere Peripheriekomponenten sind unter anderem drei Dual-16-Bit-Capture-and-Compare-Timer und verschiedene Kommunikationsschnittstellen, etwa eine integrierte LIN-Schnittstelle mit Physical- und Protokoll-Layer, PWM- oder SPI-Schnittstelle.

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