大联大世平集团联合多家原厂推出车载空调压缩机驱动方案

2024年1月2日，致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于旗芯微（Flagchip）FC4150 MCU、恩智浦（NXP）FS2600汽车安全系统基础芯片（SBC）、安森美（onsemi）NFVA35065L32-D IPM模块以及圣邦微（SGMICRO）SGM8557H-1AQ车规级运放芯片的车载空调压缩机驱动方案。

图示1-大联大世平联合多家原厂推出车载空调压缩机驱动方案的展示板图

随着汽车行业的快速发展，车载空调系统的性能和效率越来越受到关注。作为空调系统的核心部分，车载空调压缩机扮演着不可或缺的地位。由大联大世平基于旗芯微FC4150 MCU、恩智浦（NXP）FS2600电源管理芯片、安森美（onsemi）NFVA35065L32-D IPM模块以及圣邦微（SGMICRO）SGM8557H-1AQ车规级运放芯片的车载空调压缩机驱动方案具有高效、节能、环保等优点，是新能源汽车空调系统的理想之选。

在微控制器的选型中，本方案采用旗芯微旗下的FC4150 32位MCU，该MCU基于高性能的Arm^® Cortex^®-M4内核设计，最高工作频率可达150MHz，并且内置高速存储器，拥有丰富的I/O端口和多种外设。

在电机驱动部分，方案采用集成预驱与6颗IGBT管的IPM来做电机的电子换相控制。核心芯片采用的是onsemi旗下的NFVA35065L32-D。该芯片内置3个高速半桥高压栅极驱动电路，集成了（650V/50A）低损耗的IGBT管，最大支持20KHz的PWM，并且还提供包括欠电压锁定、过电流锁定、驱动与集成电路的温度监测和故障报告等多个模块保护功能，能够为汽车电机应用提供卓越性能。

低压电源供电部分，本方案采用了NXP旗下一颗带有功能安全的电源管理芯片FS2600，该芯片具有多个BUCK、BOOST输出以及LDO稳压器，可为MCU、SENSOR、外设IC和通信接口供电。FS2600B具有丰富的监控诊断功能。在系统运行时，FS2600与FC4150通过SPI通信，能够提供潜在的故障监测，极大增强了系统的安全特性。

运算放大器部分，方案采用SGMICRO旗下SGM8557H-1AQ芯片来完成对IPM的底边管进行电流采样。SGM8557H-1AQ符合AEC-Q100 1级认证，可以满足汽车环境的严苛要求。

图示2-大联大世平联合多家原厂推出车载空调压缩机驱动方案的方块图

除了丰富的硬件支持，本方案在软件上采用世平Sensorless FOC双电阻采样的软件库架构，通过板载电位器使电机旋转。并且采用电流环加速度环的双环控制，以使系统运作更加稳定。

核心技术优势：

· MCU基于Arm^® Cortex^®-M4内核，主频为150MHz，内置96MHz高速振荡器、512KB Flash、128KB SRAM以及采样率达1MSPS的12位ADC；

· 使用Cache & FPU运算，FOC算法在10μs内可以处理完毕，极大减少MCU的资源使用；

· 使用内置比较器的IPM实现电流保护；

· IPM内置650V/50A的IGBT，满足压缩机大功率应用并保留冗余；

· 使用FS2600 SBC增强系统安全冗余。

方案规格：

· 输入电压范围：310Vdc~450Vdc；

· MCU：Arm^® Cortex^®-M4 32位内核，主频高达150MHz，ASIL-B功能安全等级；

· 支持CAN通信；

· 支持2 Shunt R三相电流采样；

· 支持BEMF电压回授ADC采样；

· 支持过压钳位防护；

· 板载电位器支持速度调节；

· 具备LED指示灯&按键；

· 开发板尺寸：MCU板80mm×70mm，电机驱动板170mm×150mm。

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关于大联大控股：

大联大控股是致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商*，总部位于台北(TSE:3702)，旗下拥有世平、品佳、诠鼎及友尚，员工人数约5,000人，代理产品供货商超250家，全球78个分销据点，2022年营业额达259.7亿美金。大联大开创产业控股平台，专注于国际化营运规模与在地化弹性，长期深耕亚太市场，以「产业首选．通路标杆」为愿景，全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观，连续23年蝉联「优秀国际品牌分销商奖」肯定。面临新制造趋势，大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业，建置在线数字化平台─「大大网」，并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式，协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任，期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系，并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法，积极推动数字化转型。(*市场排名依Gartner 2023年03月公布数据)