Ihirangi Kaituku: Te taraiwa i nga rerenga teitei ake i roto i nga tono whakahaere motuka motuka

Tirohia nga motuka o tenei ra ka kaha koe ki te kimi i te nuinga e toe ana he miihini anake. Na te akiaki i te hiko, ko te ahua o nga mahi o-waka me hiko ano hoki, mai i nga whakaata-a-muri-a-muri ki nga tatau-nekeneke-whakahaere me nga hiku. Ana, i te wa e whanui ana te whakaaro o nga kaiwhakangungu motuka mo nga ahuatanga me nga waahanga, ko a raatau tono mo te kounga, te pono me te waatea mo te wa roa ka mau tonu. Ko te wero me etahi o enei tono ko nga kawenga nui e uru atu ana, ina koa ko nga kuaha me nga hiku, me te rahi o te waahi hei whakauru. Ma tenei ka raru nga wero o te tuku hiko me te wera wera me whakatau ki tetahi waahanga nui e te kaihoko silicon.

He maha nga waahanga whakamarie ka taea te taapiri i te ahuareka ma te tautoko o te miihini hiko. Ko te nuinga o enei ra ko nga hika matapihi me nga tuwhera o te ra. Me whakarato enei ki te 12 Nm o te taipana. Ko nga tatau reti me nga kaitautoko hiku ka tae ki te 140 Nm o te kaha, me tono kia tekau-o-waa o naianei ki te motuka i a ratau e mahi ana. I runga ake i nga au e rere nui ana kei reira nga take mo te wera o te wera, te whakatutuki i nga whakaritenga hototahi hiko (EMC), me te whakarite kia makona te rahi me te aukati i te haruru. Ano hoki, ko enei tono ka hiahiatia kia eke ki nga taumata ASIL e tika ana, kia tutuki ai nga tono a te ISO 26262 kia tutuki pai ai te otinga.

Ko nga miihini Hoahoa, ina arotake ana i nga waahanga e waatea ana, me aata whakaaro me pehea te whakatutuki i nga wero kei mua i a raatau. I runga i te kaha ki te whakaiti i te waahi e whakamahia ana i runga i te papa hiko (PCB), he maha nga kaiwhakarato semiconductor i kowhiri, me te whakaaro nui, ki te tuku rongoa whakauru. I te waahi o te mana whakahaere i te motuka, ka uru tenei ki tetahi o nga waahanga e rua: ko te whakaurunga o te microcontroller me nga taraiwa FET, ko te whakauru ranei i nga taraiwa FET me nga hiko hiko.

Ki nga motuka hou e kiia ana he 100 miriona raina waehere1, kua whakapau kaha nga kaiwhakangungu motuka ki ta raatau turanga waehere, taiao whanaketanga, me te kaupapa microcontroller. No reira, he mea tupato ki te arotake tika i nga painga ka puta mai mo te otinga o te microcontroller whakauru kaore ano kia uru ki tetahi kaupapa. Ma tenei e whakaaro ana, ko te mea pea ko nga rongoa auaha i te waahi ki te whakauru i nga taraiwa FET me nga whakawhiti hiko ka kaha ake te kaha ki nga tono motuka i te microcontrollers e whakauru ana i nga taraiwa FET.

Ko te whakapapa o te motuka kei roto i nga tikanga tuku iho

Mai i te 1974, ko Toshiba tonu te kaupapa ki te kawe i nga rongoa hiko pono e taea ai e te umanga motuka te kawe i nga moemoea a te hunga hoko waka. Ko nga mahi hou i puta wawe i nga tono o te tinana penei i nga taraiwa motuka wiper, tautau mita, flasher, me nga waahanga tatau. I tera wa, i hangai ki runga i te hangarau bipolar. He nekehanga ki te BiCMOS i whakatinanahia i nga tau 1980, i hangaia ai te kaupapa mo te whanuitanga o nga hangarau e whakauru ana ki nga kaiwhakahaere 5V, nga taraiwa taraiwa me nga punaha whakaheke-aukati (ABS). Na te whakakotahi i te bipolar, CMOS me te LDMOS, i hangaia e te hangarau BiCD te putake o nga rongoa silicon i nga tau 2000, me te tautoko i te tipu o etahi rongoā ahuru tae atu ki nga peeke rererangi, hiko hiko hiko hiko (EPS) me nga tono kua eke tika ki te poraka miihini. I roto i nga tau 45 kua hipa, kua tukuna e Toshiba te tata ki te 2.5 piriona IC kua whakaritea mo nga motuka motuka.

Kei te haere tonu tenei taonga tuku iho i roto i te motuka, kei te whakawhanakehia e Toshiba nga rongoā hou mo nga tono motuka motuka 12 V. Ko te TB9111FTG kei roto i te taha-nui me te taha iti o te mana FET me te iti o te aukati-a-rohe me te kaitautoko o te taraiwa tatau IC (ahua 1). Ko te haurua-piriti e mahi ana i te paemahana -40 ki te +175 ° C whaimana mo nga hiko FET.

Whakaahua 1: Whakaahua poraka o te TB9111FTG

Te whakauru nui tae atu ki te 50 He mana motuka

Ko te TB9111 ka whakatinanahia hei punaha-a-putunga (otinga SiP e toru nga maramara) i roto i te kohinga 9 x 9 mm WQFN. Ki te arotau i te wera wera, kei te kete tetahi Papa Maamaa (E-PAD) kei te taha o raro. Ma te hoahoa tika, ka taea e te haurua o te piriti te tuku i nga rerenga nekeneke tae atu ki te 50 A.

Whakaahua 2: Raahinga tono tae atu ki te aromatawai taatai, te aro turuki i tenei wa me te tirotiro i te paemahana FET mo te mahi hawhe-piriti.

Ko te ara iahiko whakahaere e whakarato ana i te whānuitanga o nga ahuatanga e tautoko ana i te mana whakahaere o nga FET me te whakarato i te ahurutanga o te punaha me nga urupare ki te miihini Kei roto i te whakamarumaru te katinga o te kaha, te kitenga rohe onaianei, te whakatupuranga o te waa kua mate, me te kitenga ngoikore. Kei te whakauruhia he op-amp, me te parenga-iti-ohmic parenga, ka puta he putanga ka taea e te microcontroller piri te whakamahi hei ine i te waa na roto i te whakarereke taapiri-ki-a-tihi (ADC) (ahua 3). Ko te tika ka taea i konei ka pa ki te 10%, i runga i te huarahi i tangohia.

Whakaatu 3: Te whakamahinga o te tirotiro i naianei ma te whakauru ADC me te tohu whakaputa IMONI

Hei awhina i nga wero o EMI, ka taea te whakamahi i te parenga o-waho me te pine SR ki te tere o te patu (ahua 2). Ko te whakatupuranga o te wa mate o roto e urutau ana ki tenei waahanga. Engari, me kii ko te piki haere me te heke o nga wa ka pa ki te pito o runga o te whanui inihi whanui (PWM) ka taea te whakamahi. Ka hua ake hoki nga mate, ka nui ake te mahana na te kaha o te kaha ki te whakapau. No reira, kua tohutohuhia nga kaiwhakangungu kia uru ki te manaaki ina whakaarahia tenei waahanga o te ara iahiko.

Ko te whakahaere i nga huringa e toru nga whakauru mamati, e rua e whakarato ana i te mana, me tetahi e whakarato ana i te mahi whakahohe. He whakauru mamati ano he mana ki runga ake i te waahanga tuuturu o te taputapu, kia ahei ai te huri ki te whakauru ki te ahua ka pau i te 5 µA o tenei wa. E rua nga putanga matihiko e whakarato ana i nga urupare taatai ​​ki te microcontroller, ko te wetemuna e pa ana ki te ahua o te whakauru ILTSET. Ko nga taatai ​​e aro atu ana ki runga ake i te paemahana, ki nga ahua ranei o inaianei, ka taea ranei te whakakotahi i nga mea e rua.

Kia kore ai e whanganga te inenga o te pāmahana, ko te N me te P-hongere FET e whakaatu ana i nga diode whakauru hei tirotiro i te mahana e te maramara kaiwhakahaere. Ko nga whakatupatotanga o te wera e tukuna ana i te 135 ° C i te wa e mate ana, i te wa e kati ana te taputapu i te 195 ° C, he ahua hei whakakore i enei hapa o te raima ki te timata ano. Ka taea hoki te tirotiro i nga waeawewe pāmahana e te microcontroller ma roto i nga tohu whakaputa e rua i whakatapua ma te ADC.

Ka taea te tautoko i nga miihini DC paraihe me te kore paraihe. Ka taea te whakamahi i nga miihini paraihe me te TB9111FTG kotahi, e rua ranei i roto i te whirihoranga H-piriti (ahua 4). I tenei whetu, ka taea te tirotiro i nga FET taha-teitei e rua. Ano hoki, e toru nga taputapu ka taea te whakakotahi hei whakahaere i te miihini kore paraihe.

Whakaatu 4: He tauira mo te whakamahi i te piriti-katoa me te tirotiro i nga waahanga e rua o te piriti.

Whakarapopototanga

Ko te tau o te motuka hiko e hiahia ana kia hohonu ake te hiko o nga ahuatanga miihini tuku iho kia pai ai te pupuri i te auraki o mua o te waka.Ko tenei ka tono i nga miihini hiko kaha me nga hiko hiko e taea ai te kawe i te taipana e tika ana hei hiki ake, hei neke i nga matapihi, nga kuaha me nga hiku.Ae ra, he mea nui kia whiriwhiria tetahi hoa pono, me te whakapapa i roto i nga tono motuka, e maarama ana ki nga hiahia mo te pono me te kounga kia pai ai te kawe mai o enei ahuatanga whakamua, i te awatea, i te ra-puta noa i te wa o te wakaKo te whakapau kaha o Toshiba ki te hoahoa silicon matatau kei roto i te TB9111FTG, e whakamahi ana i nga waahanga silicon me nga hangarau takai hei whakarato i o raatau kaiwhakamahi te kaha o te whakataetae.

Klaus Neuenhüskes, Toshiba Electronics Europe GmbH

Tohutoro

www.visualcapitalist.com/millions-lines-of-code/