近日,廣東鴻翼芯汽車電子科技有限公司(以下簡稱“鴻翼芯”)自主研發(fā)的支持功能安全和全套診斷保護的三相無刷直流電機預(yù)驅(qū)動芯片HE8116已完成流片并順利點亮!

HE8116采用意法半導(dǎo)體BCD工藝流片,功能安全等級達到ASIL-D,主要面向新能源汽車底盤三相電機驅(qū)動系統(tǒng)。該芯片是2024年度車規(guī)級芯片科技攻關(guān)揭榜掛帥榜單任務(wù)的重要成果,項目完成后將應(yīng)用于某頭部新能源車企,旨在推動國產(chǎn)芯片對標某美國半導(dǎo)體巨頭公司經(jīng)典熱銷芯片,是鴻翼芯在新能源汽車電機驅(qū)動核心器件研發(fā)與國產(chǎn)化替代進程中取得的一項關(guān)鍵突破。

電機驅(qū)動技術(shù)是電動汽車的“心臟”,其性能直接決定了車輛的能耗、安全與駕乘體驗。然而,全球汽車專用電機驅(qū)動芯片市場長期被國際巨頭壟斷,尤其在技術(shù)壁壘最高的底盤系統(tǒng)(如需要高功能安全等級的制動和轉(zhuǎn)向領(lǐng)域)中,國產(chǎn)芯片幾乎空白。

三相無刷電機(BLDC、PMSM)憑借其體積輕量、無磨損、高效高速旋轉(zhuǎn)、控制靈活等優(yōu)勢,在眾多領(lǐng)域中逐漸取代BC有刷電機,成為現(xiàn)代電機技術(shù)的重要發(fā)展方向。在這一趨勢下,能夠滿足功能安全,實現(xiàn)全套診斷保護的高性能三相電機預(yù)驅(qū)芯片成為產(chǎn)業(yè)“卡脖子”緊缺資源。HE8116的推出,正是對這一關(guān)鍵需求的積極響應(yīng)。

HE8116在性能與可靠性方面與國際一線產(chǎn)品全面對標,具備高可靠性與車規(guī)級設(shè)計保障。芯片設(shè)計常需在不同系統(tǒng)需求間進行精準權(quán)衡,堪稱一種“遺憾的藝術(shù)”——HE8116在應(yīng)對VBAT過壓(OV)時選擇主動關(guān)閉內(nèi)部電荷泵(此舉將限制上管占空比低于100%,與對標產(chǎn)品維持電荷泵運行的策略不同),除此之外,其余核心性能參數(shù)均達到國際先進水平。芯片擁有3通道半橋柵極預(yù)驅(qū),可驅(qū)動6個N-MOSFET,支持三相無刷直流電機(BLDC)和永磁同步電機(PMSM);最高結(jié)溫達175℃,符合AEC-Q100 Grade0標準,可滿足嚴苛的車規(guī)環(huán)境要求。

HE8116 產(chǎn)品特性

• 三相半橋MOSFET驅(qū)動器,支持N溝道MOSFET的自舉柵極驅(qū)動,可驅(qū)動6個N-MOSFET,支持多種參數(shù)調(diào)節(jié)和控制功能

• 強大驅(qū)動能力:支持5.5V～60V 寬電壓輸入,柵極驅(qū)動電流可配置,最大可選電流 315mA,峰值驅(qū)動電流達1A,兼容12V/24V系統(tǒng)

• 工作溫度:-40°C～150°C,結(jié)溫(Tj)-40°C至175°C,AEC-Q100 Grade0

• 集成電荷泵,支持低供電電壓運行及100%占空比PWM。控制方式為MCU直驅(qū)輸入

• 具備可調(diào)死區(qū)時間的交叉?zhèn)鲗?dǎo)保護功能

• 三段式可配置的驅(qū)動控制,有利于提升EMC性能

• 支持直接邏輯輸入或串行接口控制,集成邏輯電源,提供邏輯電平相位狀態(tài)輸出

• 電流檢測與控制:集成3路電流檢測放大器,支持實時電流監(jiān)測與反饋控制,保障電機運行穩(wěn)定性與精確性

• SPI 接口通訊:支持參數(shù)靈活配置與故障信息上報,便于系統(tǒng)級安全設(shè)計

• 高功能安全:設(shè)計達到ISO26262 ASIL-D,覆蓋從電流、電壓到時鐘、邏輯、溫度的全鏈路安全診斷與冗余保護

• 基于意法半導(dǎo)體BCD工藝的深槽隔離技術(shù),有效抑制襯底噪聲,優(yōu)化電機控制過程中的抗干擾性能

• ETQFP-48封裝

HE8116應(yīng)用場景廣泛,覆蓋新能源汽車的底盤與動力總成領(lǐng)域:可應(yīng)用于剎車制動真空泵、iBooster、電子駐車系統(tǒng)(EPB)、車身穩(wěn)定系統(tǒng)(ABS/ESC)、電子機械制動(EMB)、電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)及主動懸架(ASU)等底盤關(guān)鍵領(lǐng)域,同時覆蓋動力總成中的發(fā)動機節(jié)氣門與變速箱控制(TCU)、車身系統(tǒng)中的熱管理控制器(TMC)等。此外,HE8116 的高靈活性和高可靠性,也使其適用于工業(yè)電機驅(qū)動控制領(lǐng)域。

搭載HE8116和HE9285的雙電機控制演示

作為鴻翼芯國產(chǎn)化戰(zhàn)略中的重要布局,HE8116通過與鴻翼芯自研的多款核心芯片進行組合,將進一步推動底盤領(lǐng)域國產(chǎn)替代的深度落地。例如,HE8116搭配高性能通用電源管理芯片(PMIC)HE9285的方案,可助力電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)的全面國產(chǎn)化;與高功能安全底盤系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(SBC)HE8296搭配,將為新一代線控電子制動(EMB)的國產(chǎn)化落地提供堅實支撐。

此次HE8116的成功推出,體現(xiàn)了鴻翼芯在數(shù)模混合芯片設(shè)計、工藝協(xié)同及高功能安全開發(fā)上的深厚的技術(shù)積累,是國產(chǎn)芯片在替代進口、實現(xiàn)底盤核心控制器自主化道路上的重要進展。未來,鴻翼芯將持續(xù)推進HE8116的客戶導(dǎo)入與量產(chǎn)應(yīng)用,攜手各大主機廠與Tier1,共同推動中國汽車芯片的自主化進程,為全球汽車產(chǎn)業(yè)的電動化、智能化變革注入強勁的“中國芯”動力。

關(guān)于鴻翼芯

鴻翼芯成立于2021年8月,公司核心團隊來自國際知名汽車芯片供應(yīng)商,研發(fā)人員平均具備超過15年汽車電子研發(fā)經(jīng)驗,累計參與量產(chǎn)車規(guī)級芯片出貨超過10億顆。公司專注車規(guī)級數(shù)?；旌闲酒O(shè)計,致力于解決動力總成和底盤芯片領(lǐng)域的技術(shù)空白及國產(chǎn)化替代,針對引擎、新能源整車控制、下一代底盤控制、安全氣囊及電池管理等領(lǐng)域,已形成從SMARTMOS、PMIC、SBC到U-chip系列對標國際先進的車規(guī)級芯片矩陣。