ChipON工业级汽车级MCU在电动工具领域中的应用 演讲人:卢恒洋
ChipON公司简介 上海芯旺微电子技术有限公司(ChipON Micro)总部位于上海浦东张江高科技园,专注于工业级&汽车级8位MCU、32位MCU/DSC以及高性能模拟类芯片的设计与开发,公司成立于2005年,现有员工80人,技术研发占70%。目前在深圳、顺德、宁波、成都、苏州、北京设有办事处。 ChipON自主的KungFu架构基于多年的研究和积累,系一种高效的通用处理器平台,可提供完整的开发环境(IDE) 、ANSI C99标准的C编译器、仿真器和编程器。 ChipON工业&汽车级KungFu8系列8位Flash MCU基于产品的超低功耗、高抗干扰能力、内嵌可擦写100万次EE、丰富的模拟外设、宽工作电压和宽工作温度范围等特点,可广泛应用于安防、汽车电子、电机控制、脉冲点火、LED照明调光、数字电源、电动工具、电容触摸按键和家用电器等行业。
ChipON公司简介 Six Office 上海/深圳/顺德/成都/宁波/苏州/北京
Growth OF ChipON 为用户提供高品质Flash MCU是ChipON一直秉承的理念 2017 2016 2015 2014 KF8L23超低功耗MCU量产 进入博士-西门子白电供应链 进入Philips照明供应链 进入施耐德供应链 进入honeywell生命安全供应链 2009 2011 2012 2014 2015 2016 2017 进入铁将军BCM供应链 进入松江供应链 KF8F带LIN总线倒车雷达芯片量产 KF8S高压总线与通信SOC芯片量产 汽车PKE芯片量产 KF832D/32DL DSC芯片投片; 国内唯一自主架构面向工业类市场的数字信号控制器。 KF8TS触摸按键系列量产 量产KF8FXXXX系列MCU 发布全球首款宽电压超低功耗带跨阻放大器KF8L12xxMCU 量产大中华区第一颗Flash+EEPROM工业汽车级MCU KF8V系列MCU量产
ChipON-KungFu MCU KungFu-哈弗架构的精简指令CPU CPU KungFu 程序存储器 数据存储器 ROM 地址 程序存储器 KungFu 8BIT MCU 数据 地址 数据存储器 数据 ROM 2K-16K 12bit ADC 12bit DAC SSCI 串行口 PWM LED UART ※ 自主内核,通用的8BIT处理器平台 ※ 典型的哈弗架构,程序存储器和数据存储器独立分开 ※ RISC指令集,最多73条精简指令。 ※ 拥有R0-R7共8个工作寄存器组 RAM 256-1040 Data EEP 128B ECCP LCD RTC
KungFu-国际一流品质 电气特性,可靠性,批量一致性三个方面达到了国际一流产品品质,EFT可达4.2KV,ESD KungFu8内核,16位精简指令集,高性能8位MCU FLASH程序存储器(可擦写10万次),支持Flash自写 内置DATA EEPROM(可擦写100万次) 高抗干扰性能,高可靠性(EFT>4.2KV , 芯片I/O 可直接承受8KV ESD ) 内置OSC,常温下±1%精度,全温度范围内±3% 数模混合信号MCU,丰富的外设:模拟比较器、运算放大器,ADC、DAC,UART、PWM等 宽工作温度( -40~+85℃/ 125℃) 宽工作电压(1.8V ~ 5.5V) 超低功耗,待机低至1uA以内; 4M运行电流仅280uA 工业级&汽车级品质 电气特性,可靠性,批量一致性三个方面达到了国际一流产品品质,EFT可达4.2KV,ESD 可达8KV,目前年产量8000万片!
KungFu-High Performance High Performance-KF8FXXXX JEDEC EIA/JESD22-A114 Human Body Mode
KungFu-High Performance ChipON提供优秀的低功耗性能MCU 4M运行功耗280uA 看门狗功耗1-3uA 休眠功耗低至1uA WDT功耗性能 芯片静态电流性能 休眠功耗
KungFu-High Performance ChipON提供带有校准滤波功能的比较器(最多4路) 支持在线实时校准比较器输入失调电压,失调电压最大±5mV 可实现连续多次采样滤波,滤波采样时钟可进行256级调整 单芯片集成最多4路比较器
KungFu-High Performance ChipON提供一路轨至轨带校准运算放大器 运放输入失调电压3mV
KungFu-High Performance ChipON提供最高12bit DAC模块 ※三选一VIN基准源选择,VREFIN/VDD/FVR ※电压输出范围,VIN--1/4096VIN ※带有专用的运算放大器作为输出缓冲器 ※带有失调消除功能
KungFu-High Performance 带有增强型PWM功能的CCP模块(捕捉/比较/PWM5) PWM5最多可支持8个通道输出PWM信号 输出模式 同时可输出(组) 单信号输出 3组 半桥输出模式 全桥正向输出模式 1组 全桥反向输出模式 半桥输出死区控时间62.5ns—8us
KungFu-Special Packaging ChipON为工业领域用户提供更多的小型封装产品 用于智能门锁、舵机控制、电动工具等产品。 工业级的品质 12bit ADC OP/CMP 增强型ECCP EEPROM UART/SPI/IIC 封装 尺寸 型号 FLASH 应用场所 SOT23-6 3mm*3mm KF8F1020 2KByte 智能门锁,电动牙刷 UQFN28 4mm*4mm KF8F4156 16KByte 机器人舵机控制,电动工具 QFN20 KF8F31X2/41X2 舵机控制,电动工具
ChipON特色MCU-KF8F31XX/41XX ChipON推出多款高集成度高可靠性KF8F41XX/KF8F31XX系列MCU,具有超低功耗,内置资源丰富,集成了高性能运放和 比较器等模拟外设,具有12位ADC,适用于小信号探测场合;内部集成了8位、16位的PWM、ECCP模块,适用于LED照明调光、 电机调速、舵机控制等应用场合;包含了I2C、SPI和UART通信接口,在智能家居、物联网、无线通信应用中灵活使用。 16K flash 128b Data EEPROM 12BIT ADC 运放 2路比较器 UART/SSCI 16bit PWM ECCP模块 支持全桥、半桥模式 SOP8/14/16/20 SOP28/LQFP32 KF8F31XX/41XX获得2018年度中国IC最佳MCU设计奖!
ChipON特色MCU-KF8F3110 KF8F3110SBR在SOP8小管脚芯片上植入UART串口,可以让空间受 限的电动产品更好进行智能化改进,例如多包间的通信,与2G模块间的 通信等。同时也能够帮助用户更好的节约成本! KF8F3110SBR 封装 SOIC8 ROM 8K RAM 512 存储 DATA EEPROM PWM 2 ADC 12bit 串行口 UART
ChipON特色MCU-KF8F4232 KF8F4232/KF8F4230提供 5bit DAC,UART,运算放大器和模拟比较器等其他丰富的外设资源,与此同时提供SOP14/20小型封装可以让空间受限的产品获得更好的性能!在电池包以及充电器产品上可以得到应用。 KF8F4232 封装 SOIC20 ROM 16KB RAM 1040B 存储 DATA EEPROM PWM 2+1E CCP 1 运算放大器 比较器 2 ADC 12bit DAC 5bit UART IIC
ChipON特色MCU-KF8L22Z20 KF8L22Z20是ChipON推出超低功耗工业级汽车级MCU,除了提供丰富的外设资源以及多达64PIN管脚封装外,低至0.5uA的休眠功耗,可以大大提升电池类产品的待机性能! KF8L22Z20 封装 LQFP64/48/32/SOIC28 ROM 20KB RAM 2064B DATA EEPROM 256B PWM 16*16bit ADC 12bit DAC UART 2 运放 1 比较器 4 ECCP LED 8*8 LCD 8*40 温度传感器 KF8L22Z20 电机马达控制 电量状态显示 环境温度采集 电压电流监测 多机物联通信
丰富多样的系列化产品 ChipON已经具备较有竞争力的MCU系列化产品,具有鲜明特色的家族化设计语言,以丰富多样的封装形式以及外设资源为用户提供更合适的MCU产品(均可提供125℃高温产品) Nu Flash RAM EEP ADC DAC PWM CCP T OP CMP IIC/UART V Temp Packet KF8F3110 8KB 528B 128B 12bit _ 2 1 4 - 1+1 2.1-5.5 -40—85℃ SOP8/14 KF8F3130 16KB 2+1E SOP14 KF8F3132 SOP16/20/SSOP20 KF8F4130 1040B KF8F4132 KF8F4230 5bit KF8F4232 KF8L22Z20 20KB 2064 256B 1+2 1.8-5.5 LQFP64/48/3228
ChipON在电动工具领域的应用 电池包 充电器 电机控制板 BLDC控制
ChipON在电动工具领域的应用 电池包 更多的电动工具向便携式方向发展,大容量电池是必不可少的组成部件,通常,单节锂电池电压为4.2V,电动工具一般要求电压在12V-48V,所以人们采用多节锂电池串联组合作为电动工具的电源,这样便是电池包。
ChipON在电动工具领域的应用 主机 KF8F3122可以提供12bitADC,用于电池包的各类信号监测控制:例如电池的过充控制,过放保护,温度检测,负载电流反馈控制等。多余的IO口可以用户控制状态显示。 利用KF8F3122的UART口,可以将电池包状态传递给主机以及其他无线模块。 UART 12bitADC采样 KF8F3122 PWM控制调速 M 电流信号反馈 指示灯控制
KF8F4232在电池充电器中的应用 KF8F4232应用于电池充电器中 KF8L22Z20具备12bit DAC模块 以及运算放大器模块,可以更好的 适用于电池充电器产品。 对电池包进行充电,需要判断电池包当前的状态,具备过压保护,过流保护,短路保护,过温保护,短路保护,回充保护等功能。
KF8F4232在电池充电器中的应用 镇流 降压 ~ 220V BT+ MOS KF8F4232具备5bit DAC模块,可以精确调整电源反馈信号,更加细分线性地调整充电电压,同时芯片内部集成的运算放大器,可以对小信号进行放大采样。 BT- 电源芯片 温度采样 电压采样 光耦 DAC KF8F4232 ADC 运放 电流采样
KF8F3132应用于电动工具控制板 电动工具主控板 电机调速控制 过温保护 过放保护 电机电压监测 LED状态显示
KF8F3132应用于电动工具控制板 40V电动工具控制板方案 KF8F3132内部集成运算放大器和模拟比较器,同时带有ECCP模块,12BitADC,硬件乘除法器,可以应对电动机类产品的复杂控制过程。 BT+ 40V NTC BT- M MOS 电源稳压 电机电压监测 电池过温保护 电流采样 过放监测 MOS过温 保护 12bitADC KF8F3132-SSOP20 电子调速开关 PWM OP
ChipON用于BLDC控制方案 ChipON早于2010年便推出自己的BLDC电机控制方案;KF8S1011和 KF8F4158可以生成带死区控制的三相六线方波信号,用于控制BLDC的运转。除 此以外,芯片内置多类型模拟外设用于BLDC运转时的保护
带死区延时三相PWM 增强型PWM 死区 延时
内置无Hall检测阵列 内置比较器电流过流保护 反电动势过零比较
BLDC应用电路 芯片内部自带无Hall检测电路,可支持无Hall零启动。
ChipON用于BLDC控制方案 BLDC控制方案 型号 FLASH RAM BLOCK EEPROM 最高内部晶振 封装 属性 KF8S1100 4KX16位 256B 20M SO-28/TSSOP 120° Hall Sensor/Sensorless KF8S1100-A QFN-24 120° Sensorless KF8S1100-B 120° Hall Sensor KF8S1101 QFP-44 KF8F4158QP 8KX16位 1040B 128B 32M QFP-32 180° Hall Sensor/Sensorless KF8F4158TN TSSOP-28 KF8F4158UN uQFN-28
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