意法半导体全新汽车电源系统芯片 - EPIC-X1(A)
汽车电动化历经百年演进,从早期探索到全球主流,已成为交通领域的关键变革。在这样的演进过程中,技术突破是核心驱动力:电池能量密度提升与快充技术普及,显著缓解续航焦虑;智能化技术如自动驾驶与车联网,则让电动车更高效、安全。政策引导加速转型,各国“双碳”目标推动补贴与禁售政策落地,中国“双积分”等举措尤为突出。市场需求同步增长,消费者因环保意识与低运营成本转向电动车,尤其在城市通勤场景中优势明显。未来,电动化将与智能化深度融合,为可持续交通奠定基础。
在这样的发展浪潮中,作为系统中的核心芯片主控制器MCU也在不断迭代,也已从40nm逐步往28nm甚至更高工艺水平发展。为适配主控制器的需求,充分发挥其在电气化及域控应用中的性能,意法半导体对应推出了全新的汽车电源系统芯片EPIC-X1(A)。
EPIC-X1(A)主要特点
• AEC-Q100车规认证,支持功能安全等级ASIL-D
• 3V~18V输入电压范围(with Boost)
• 高度集成多路电源模块:
- 一级降压预调节器5.7V,max.3A输出
- VCC LDO输出固定5V,max.0.6A输出(内部MOS)max.2A输出(外部MOS)
- MV LDO输出3.3V/5V,max.0.6A输出(内部MOS)max.1A输出(外部MOS)
- 2路电压跟随调节器5V,max.300mA输出
- 1路电压跟随调节器5V,max.100mA输出
- 1路电压跟随调节器3.3V/5V,max.100mA输出
- 1路支持低功耗模式下常电输出LDO,3.3V/5V@30mA
• 3路硬线唤醒引脚,支持电平/边沿唤醒
• 上下电时序可配
• 集成主控芯片内核电压的监控模块
• 集成主继电器驱动模块
• 集成继电器保持功能,可用于BMS系统控制主回路通断(EPIC-X1 Support)
• 集成简易看门狗及窗口式看门狗
• 适用于多种汽车应用,可与各家主芯片型号进行适配
▲图1. EPIC-X1A内部主要功能模块
EPIC-X1(A)在汽车系统应用中的举例
▲图2. EPIC-X1(A)在BMS应用中举例
▲图3. EPIC-X1(A)在VCU应用举例
➢ BMS - 在电池管理系统中,系统往往对于充放电回路需要监控和提供保护功能,防止过充/过放等非预期失效场景发生。当MCU出现暂时性故障,利用EPIC-X1中的继电器保持功能,可以为外部继电器提供一定的延迟关断时间,当MCU恢复后重新接管,保证系统稳定;内部集成的该功能为客户提供成本优势,达到高等级功能安全要求,节省资源。
➢ VCU - 在整车控制器中,EPIC-X1(A)的故障输出(Failsafe outputs)可用于快速控制外围驱动的通断以确保负载自身及负载对于系统处于安全状态,集成的丰富Tracker模块则可以对VCU中需独立电源轨的负载进行充分可靠的供电。
▲图4. 适用场景举例
▲图5. EPIC-X1(A)全面对主控芯片MCU保驾护航
EPIC-X1(A)相关开发评估资源,协助快速开发
➢ 硬件类 - 产品数据手册,Demo开发评估板&GUI,典型设计应用设计参考,BOM推荐选型等
➢ 软件类 - 基于底层驱动/Autosar架构的器件参考示例代码(根据具体客户需求)
➢ 功能安全类 - Safety Manual/FMEDA安全手册等功能安全相关文档(已和ST签署有效NDA的客户可提供)
➢ 器件级、Demo系统级测试报告,功耗评估等
意法半导体电源系统芯片路线,满足客户不同场景需求
在汽车应用尤其是电气化系统中,意法半导体有着丰富的电源系统芯片路线,现已配合市场主流的主控芯片以提供最小系统的解决方案,如已成熟量产的L978S,即将推出的可用于VCU、BMS等应用的EPIC-X1(A),用于主驱逆变器的EPICT2,以及后续可用于动力域控制器等各种汽车应用所设计覆盖的下一代产品系列。
▲图6. 意法半导体电源系统芯片产品路线图