PMIC牵引逆变器向SBC演变

04-08 07:48

电子爱好者网报道(文章 / 梁浩斌）PMIC 也就是电源管理芯片，顾名思义就是用来管理电子产品中的电源分配，包括电压调节和电力分配，是电子产品的“电力调度中心”。

PMIC 其主要特点是集成度，一般会把它 DC-DC、LDO、将负载开关、保护和监控电路集成到一个芯片上，替代原本需要的多个分立器件，从而节约。 PCB 空间。同时 PMIC 还可以通过智能调节，减少设备的能耗，减少能量的浪费。

PMIC 应用十分广泛，从低功耗的可穿戴设备，到功率 500W 以上的 AI 加速卡，然后数百张 kW 在等级电机逆变器中，都要使用。 PMIC。

电动车核心永磁电机，由牵引式逆变器驱动。但是在牵引式逆变器中，MCU 可视为系统大脑。

MCU 负责执行逆变器中司机的操作指令，通过电流传感器等信号确定电机的运行状态，使用 FOC 控制脉冲向栅极驱动器发送算法 PWM，而 MCU 为了实现精确控制，继续根据传感器数据确定电机的位置和转速。

同时，在牵引逆变器中，除了 MCU 此外，还需要外围的高低边驱动、电流传感器等芯片。MCU 以及这些外围设备的需求 PMIC 分配其电源，并提供稳定的低压电源，例如驱动逆变器的主要电源 MCU、需要按照特定的顺序启动或关闭驱动芯片等模块，PMIC 保证每个模块的供电顺序符合设计要求，避免电流冲击或逻辑错误，采用内置时序控制器。

由于电动汽车对电机总成体积的要求越来越高，逆变器部分的功率密度也需要不断提高，包括使用 SiC 等待第三代半导体功率模块，以提高功率密度。另一方面，PMIC 降压、变压、变压、变压等集成多路电源输出LDO 等等，集成保护电路和通信接口，减少外围元件的数量，减少外围元件的数量， PCB 高密度布局主驱逆变器适用于面积和系统复杂性，有助于提高逆变器的功率密度。

同时 PMIC 还对 MCU、作为最后一道安全屏障，系统工作状态等实时监控。由于牵引电机涉及到汽车的行驶安全，所以与之匹配的牵引逆变器，通常需要满足 ASIL D 功能安全等级。除了 MCU 自身满足 ASIL D 除功能安全等级外，PMIC 通过实时监测电压、电流和温度，触发关断或降额操作，还内置了一些故障检测机制，保证了系统的安全，进一步提高了安全标准。

例如近期英飞凌推出的集成多轨电源解决方案 OPTIREG PMIC 内部集成的TLF35585 DC-DC 和 LDO，以及前置和后置稳压器架构，可作为 AURIX 以及其它系列 MCU 满足监控和控制功能，提供可靠的电源， ASIL D 功能安全与 175 ° C 温度范围。

但在汽车应用方面，有些厂商会 PMIC 在此基础上，推出 SBC（System Basis Chip 基本的系统芯片)，两者在功能上都有充电，但是也有一些不同。就大概念和市场定位而言，PMIC 主要集中在电池管理上，为处理器和传感器等提供电力和时间管理。SBC 更多的系统级功能集成在一起，如通信接口、系统监控、确诊保护等，可理解为 SBC 是 PMIC 通信接口确诊专为汽车电子设计的安全模块。

牵引式逆变器需要高功率密度，PMIC 集成需求也比较高，所以会慢慢往下走。 SBC 概念演变。

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