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2024-12-16如何利用英飛凌 MOTIX™ embedded power 硬體機制標定小型馬達 ECU
來源: 英飛凌汽車電子生態圈
1. 背景介紹
英飛凌 MOTIX™ MCU 專為實現一系列電機控制應用的機電電機控制解決方案而設計，在這些應用中，小尺寸封裝和最少數量的外部組件是必不可少的，包括但不限於：車窗升降器，天窗，雨刮器 ，燃油泵，HVAC 風扇，發動機冷卻風扇，水泵。由於電機量產的參數的非一致性。需要對這些小電機進行產線級別標定。以下是一些適配 MOTIX™ MCU 硬體特性的標定方法參考。
2. 系統拓撲圖
MOTIX™ MCU 系列屬於 SoC（System on Chip）級產品，集成了 MCU，LDO，gate driver，電流採樣，LIN/CAN 收發器等模組。針對 BLDC 電機控制，我們推薦 TLE987x 和 TLE989x 系列，其內部框圖如下所示，前者是針對 LIN 通信方案，後者是針對 CAN 通信方案。詳細的資訊和文檔，可點擊閱讀原文，訪問英飛凌官網。
基本上面所述的小電機應用基本都是如下的框圖，由 MOTIX™ MCU, mosfet, external sensor 介面，通訊口，MON 電源檢測口。現在我們就來看看怎麼使用 MOTIX™ MCU 的一些硬體功能用來做產線終檢。
TLE9893 150W 冷卻油泵參考設計
3. 推薦檢測流程
A: PCBA 檢測流程，不接電機
軟硬體版本管理
一般的 ECU 都有自己的軟體版本，硬體版本，以及電機版本資訊。這些專案資訊可以存放在 MOTIX™ MCU 的 flash 裡面並可以考慮加上軟體 checksum，也可以預留通訊協定讓上位機和 ECU 通訊，把專案資訊回讀並驗證。
TLE987x 的 LIN 通訊口和 PWM 通訊口可以做到分時複用，只用一個硬體資源。
這樣就驗證了，通訊口是否正常，軟硬體版本是否正確。
供電電壓測試以及標定
這步可以驗證了反接 mos 能否正常打開，ADC2 各級電壓監控是否正常
相電壓檢測
電機相線可以考慮連接外部電壓源，參考電壓可以是 VDH 和 GND
這步可以檢測，各個器件從 UVW 到 MCU 是否焊接好。電機在 off state 診斷情況下的短電源，短地以及開路。
Shunt 電流以及運放 offset 檢測。
在零電流的情況下，測試流過 Shunt 的漏電流，以及運放偏置的檢測，並和合理值作比較。
死區觀察
目標是測量驗證 mosfet 的開關死區時間。
這樣就驗證了，死區合理，沒有漏電流。
溫度檢測以及 sensor 介面檢測
軟體內部讀出當前 sensor 的返回值，判斷合理性。如果需要做 sensor 的標定，也可以考慮在這裡做。
另外 TLE9893 可以做外部 AD 口的 硬體斷線檢測。內部有一個激勵源可以做外部 AD 的線有沒有穩定連接。
至此，和 MOTIX™ MCU 硬體特性有關的終檢建議完畢，用戶可以增加自己的策略，使檢測的良品率更高。
B: 模組組裝，接電機
逆變器電路測試
順序打開 UVW 三相，如圖，開啟 U 相上管，V，W 相下管。測試電流值，以及反電動勢比較器的輸出。目的是測試電機的繞組是否能順利導通，以及電流通過是否合理。
低功耗電流測試，待機電流測試，ECU 端子阻抗測試
目的是檢測 ECU 電流，電阻是否合理。
電機帶負載測試
通過發指令讓電機載入到額定功率，並觀察母線電流，電機轉速是否在合理值。
4. 總結
英飛凌 MOTIX™ MCU 在 12V 小電機應用中提供了豐富的硬體診斷模組説明客戶更好地量產自己的小電機 ECU。有相關需求的客戶或者合作夥伴，可以掃描下列二維碼留下你的聯繫方式。
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