Embedded-MotorControl

Hochvolt-Chip für Diagnose intelligenter Aktoren

| Redakteur: Gerd Kucera

(Bild: TDK)

Ein neuer Embedded-Motor-Controller mit 64 KByte Flash-Speicher und 4 KByte SRAM erfüllt die steigenden Diagnoseanforderungen der OEMs im Bereich intelligenter Aktoren. Anwendungsziel des Controller-Bausteins HVC 4420F mit erweitertem Flash-Speicher sind Antriebe mit kleinen Bürstenmotoren, Schrittmotoren oder bürstenlosen Motoren Der Embedded-Motor-Controllern (Micronas) erfülle die jüngsten Anforderungen der Automobilindustrie an Diagnosefunktionen, die nun auch im Bereich der intelligenten Aktoren eingeführt wurden. Muster des Bausteins sollen ab März 2019 verfügbar sein; der Produktionsstart ist für 2020 geplant.

Bezüglich der Diagnose habe jeder OEM seine eigenen Ideen und Vorgehensweisen. Diese umfassen Strategien zur Sensordatenfusion, zur Erkennung des Aktorstatuses und die daraus resultierenden Aktivitäten. Um die erforderliche Datenanalyse sicherzustellen, müssen Softwareroutinen implementiert werden, die die zugrundeliegenden Hardware-Diagnosefunktionen aktivieren und dabei das Framework der OEMs berücksichtigen, um eine ordnungsgemäße Integration zu gewährleisten. Aufgrund des größeren Speichers und der integrierten Diagnosefunktionen bietet die HVC-4420F-Lösung sowohl die Speicherkapazität als auch die Rechenleistung für die Datenverarbeitung, um diese Aktionen auszuführen – laut Hersteller einzigartig innerhalb intelligenter Aktoren.

Der HVC 4420F ist Teil der High-Voltage-Controller-Familie von für Smart Actuators. Die HVC-Familie kombiniert einen ARM-Standard-Mikrocontroller-Core mit zahlreichen Zusatzfunktionen zur Realisierung besonders kompakter und kosteneffizienter System-Designs für Automotive-Anwendungen und für den Einsatz in andere Branchen. Der HVC 4420F ist mit einem 32-Bit-CPU-Core (ARM Cortex-M3) und 64 KByte Flash-Speicher ausgestattet und enthält unter anderem Timer/Counter, Interrupt-Controller, Mehrkanal-ADC, SPI und Enhanced PWM mit Diagnosefunktion, welche für sicherheitskritische Anwendungen erforderlich ist. Eine erweiterte LIN-UART mit LIN-2.x-Transceiver sowie Spannungsregler, um den Controller direkt mit dem Automotive-Bordnetz (5,4 bis 18 V) zu verbinden, runden das All-In-One-Konzept ab. Diverse Energiespar-Modi reduzieren die Stromaufnahme. Eine Reihe integrierter digitaler und analoger Schaltungseinheiten, wie Komparatoren mit virtuellem Sternpunkt, Stromskalierung und ein programmierbarer Verstärker ermöglichen dem Anwender, die Anzahl der externen Komponenten auf ein Minimum zu reduzieren.

Die hohe Rechenleistung des HVC 4420F ermöglicht die Verarbeitung komplexer Algorithmen für die Motoransteuerung, wie Space Vector Modulation (SVM) für permanenterregte Synchronmotoren (PMSM), Six-Step-Kommutierung mit Sensor-Feedback oder sensorloser Ansteuerung sowie verschiedene Schrittmotor-Konfigurationen.

Der HVC 4420F kann optional mit produktionsfertiger und hochflexibler, parametrisierbarer Firmware mit ausgefeilten Funktionen für Kommunikation, Überwachung und Power-Management (ASIL A ready) sowie einem Konfigurations-Tool ausgestattet werden. Kunden können die Applikationssoftware effizienter und effektiver gestalten und somit die Kombination aus Motor und Ansteuerung optimal auslegen, heißt es. Durch eine optimale Kombination von Motor und Ansteuerung können sie eine deutliche Verkürzung ihres Time-to-Market erreichen. TDK präsentiert den HVC 4420F vom 26. bis 28. Februar auf der Embedded World in Nürnberg am Stand 438 in Halle 3A.

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