2024-01-22
鸿翼芯全新推出HE99MD9008多通道半桥栅极驱动芯片，可形成8路高边/8路低边/或高低边灵活配置，支持驱动多通道大电流双极性步进电机、有刷直流电机、继电器和LED等，也可以作为多通道高边开关使用，兼容性更好，满足市场对高边、低边、全桥的需求。该芯片在汽车系统中，可被广泛选用于空调风门控制、电动后视镜、安全带电子装置与区域控制器，经典案例为暖通空调系统（HVAC）、区域控制器（ZCU）、车身控制器（BCM）。
汽车HVAC制冷装置及制冷过程
otor.com , Toyota Industries）
产品特性
• AEC-Q100认证
• 8路半桥输出
• 宽工作电压：4.5V - 28V
- 耐压特性：35V直流电压下可保证芯片不会损坏；40V电压下可保证400ms内芯片不会损坏
• 单路输出电流有效值：1A
- 并联情况最大输出电流：6A
- 单路最大输出驱动电流：1.3A (过流检测标准)
• 低功耗睡眠模式：1.5uA
• 支持 3.3V 和5V逻辑输入
• 通过SPI 配置和诊断
- 采用5MHz频率，16位SPI通讯
- 具有菊花链功能
• PWM 发生器可通过 SPI 配置
- 每个半桥独立的PWM控制
- 可配置成高边、低边、半桥、负载模式
- 8位占空比精度
• 每个通道独立的保护功能和通过SPI实现的详细诊断功能
• 提供芯片级的总过温（OT）监控，和单路过温监控，按功能对温度检测群组划分
• 半桥驱动/低边驱动跛行功能 (12通道版本不支持)
• 两路并行带映射的输入引脚（IN0和IN1）
• 工作温度：-40 ℃~125 ℃
• 封装形式：ETSSOP 24
HE99MD9008 功能框图
跛行模式下的“双保险”冗余控制能力
系统在正常工作状态下，系统主MCU通过SPI控制HE99MD9008的8路半桥输出。当系统出现通讯异常，芯片无法接收主MCU信号时，系统上的冗余MCU可通过IN0和IN1两个芯片引脚直接控制OUT0和OUT1两路半桥的输出，独立控制关断，增强系统安全性。
汽车HVAC制冷装置及制冷过程
跛行主通道:OUT1, OUT2
当控制设备的ECU故障时，外部安全ECU接管控制并联输入IN0和IN1。在跛行模式下，器件只能驱动两个输出，即OUT1通过IN0和OUT2通过IN1，这样的映射是固定的。在跛行模式下，跛行信道的HS或LS配置根据永久负载的连接自动检测。当INx高时，相应的驱动FET打开，而另一半FET总是关闭。自动配置的结果在ADD_STAT_1寄存器的OUTx_HSLS位中报告。如果报告“加载错误”或用户希望在跛行模式下重新配置HS或LS配置，uC可以在正常工作模式下重写OUTx_HSLS位。
nSLEEP=0，芯片进入跛行模式；跛行模式下，IN0控制OUT1
nSLEEP=0，芯片进入跛行模式；跛行模式下，IN1控制OUT2
过温报警功能
HE99MD9008可根据使用需要，配置为集群式过温监控和分散式过温监控，前者用于芯片级的总过温（OT）监控，在收到过温信号后关闭整个芯片；后者为监控单路半桥过温，精确关闭发生过温的半桥，其余半桥可正常工作。
全面保护功能与负载检测
HE99MD9008集成了多种保护功能，包括欠压锁定、过压保护、过流保护、温度报警和过温保护，支持输出负载的开路诊断和保护。所有保护功能不仅可通过SPI精确读取，还设计了故障输出引脚nFAULT映射故障输出信号，更高效的让MCU响应故障。
经典应用
应用1 有刷直流电机
L99MD9008每两路半桥可配置为H桥，应用于驱动有刷直流电机；也可采用多路半桥并联的工作方式，增大电机驱动电流，灵活适配不同负载工况。
H桥工作模式（电机正向转动）
多路并联工作模式（电机正向转动）
应用案例：汽车HVAC
• 控制多个有刷直流电机，电机可以独立连接，串联和并联对应不同的应用场景。
• 电池直接通过引脚VM供电。数字部分电路通过稳压器3.3V供电。
• MCU与HE99MD90XX通过SPI通信，实现控制，配置和诊断功能。
• 工作模式切换，正常运行和睡眠模式通过nSLEEP pin 控制。
• nFAULT pin 用于附加的硬件诊断。
应用案例：
用于后视镜折叠, 后视镜 x-y 方向控制LED指示灯驱动
• 半桥通过并联来驱动更大电流的电机，以满足后视镜折叠的应用场景。
• 单路半桥可以用于小电流电机驱动，用于后视镜 x-y方向的调节。
• 驱动LED 负载用于侧向信号灯, 后视镜脚灯(puddle lamp)，需求电流较小，可以通过一路半桥驱动。
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