ChipON工业级汽车级MCU在电动工具领域中的应用

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1 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

2 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。

3 ChipON公司简介 Six Office 上海/深圳/顺德/成都/宁波/苏州/北京

4 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

5 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 Data EEP 128B ECCP LCD RTC

6 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！

7 KungFu-High Performance
High Performance-KF8FXXXX JEDEC EIA/JESD22-A114 Human Body Mode

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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！

15 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

16 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

17 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

18 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 -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 LQFP64/48/3228

19 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

20 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。

21 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

22 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。

23 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

24 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

25 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

26 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

27 带死区延时三相PWM 增强型PWM 死区 延时

28 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

29 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。

30 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

31 谢 谢！