TPIC7218-Q1 汽车目录 功率控制器和传感器接口数据手册

TPIC7218-Q1 器件在单个封装中集成了多个 ABS 和 ESC 电子控制单元 （ECU） 所需的功能。此集成与 最大限度地减少外部组件可节省宝贵的 ECU 板空间。
*附件：tpic7218-q1.pdf

TPIC7218-Q1 装置是能够直接驱动的防抱死制动控制器 八个电磁阀，带内部大电流低侧驱动器。低侧驱动器配置为 数字控制不需要外部电压钳。TPIC7218-Q1 器件具有栅极驱动 两个高压侧 N 沟道 MOSFET 的能力，可用于驱动泵电机并供电至 所有螺线管。TPIC7218-Q1 器件为 Intelligent 和 外部微处理器的有源轮速传感器。TPIC7218-Q1 器件可与 3.3V 或 5V 微处理器，并使用标准 SPI （串行外设接口）。

TPIC7218-Q1 器件具有两个内部开漏警告灯驱动器，可以 上拉至电池电压，以及一个低压驱动器。内部状态机监控 一个看门狗输入，并报告警告灯引脚和 SPI 寄存器上的故障。K-Line 收发器是 也包括在内。多种安全和故障监控功能可监控系统和 TPIC7218-Q1 电路。故障必须通过 SPI 进行轮询和重置。TPIC7218-Q1 器件设计 适用于恶劣的汽车环境，能够承受高工作温度和 电噪声信号和功率。对地短路、电池短路和负载开路情况 被容忍和监控。TPIC7218-Q1 器件还表现出出色的电磁性能 兼容性 （EMC） 性能。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C
    环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4
• PWM 低侧驱动器
  • 4 个 PWM 低侧驱动器输出
  • 电流限制
  • 热保护：T J = 185°C（最低）
  • 开路负载检测
  • 能量能力：T 时为 30 mJ J = 150°C
  • 钳位电压：40 V
  • 低 R DSon ：T 时 0.3 Ω（最大值） J = 150°C
• 数字低侧驱动器
  • 4 个数字低侧驱动器输出
  • 电流限制
  • 热保护：T J = 185°C（最低）
  • 开路负载检测
  • 能量能力：T 时为 50 mJ J = 150°C
  • 钳位电压：40 V
  • 低 R DSon ：T 时 0.2 Ω（最大值） J = 150°C
• 双高侧电源驱动器
  • 直接输入控制
  • PWM 能力
  • 负载突降（过压）检测
  • 可编程过流检测
  • 负载泄漏检测
  • 可编程短路保护
  • 通过 SPI 进行故障检测
• 轮速传感器接口
  • 与智能和主动轮
    速传感器兼容
  • 4 个带短路
    保护的高边开关
  • 4 个带短路
    保护的低侧开关
  • 2 个高压低侧输出驱动器
  • 4 个数字输出指示速度
  • 用于智能车轮
    速度传感器的集成数据解码器
• 开漏警告灯驱动器
  • 2 个高压驱动器
  • 带滞后的热保护
  • 电流限制
  • T J = 185°C（最低）
  • R DSon ： T 时 4 Ω J = 150°C
  • 钳位电压：40 V
• 其他功能
  • K-LINE 收发器
  • 3.3V 或 5V 兼容数字 IO
  • 内部 3.3V 稳压器
  • 内部电荷泵
  • 1 个低压漏极开路警告灯
    驱动器
  • 全双工 SPI 接口
  • 具有漏极开路故障
    报告的看门狗输入，确保安全
  • 无铅 ASIC
  • 符合 CISPR 25 NB 5
    类传导和辐射发射标准
• 应用
  • 防抱死制动系统 （ABS）
  • 电子稳定控制系统 （ESC）

参数

方框图

1. 概述

TPIC7218-Q1 是一款专为制动应用设计的电源控制器和传感器 ASIC（专用集成电路），适用于防抱死制动系统（ABS）和电子稳定控制系统（ESC）。它集成了多种功能，包括轮速传感器接口、高侧和低侧开关、PWM 低侧驱动、数字低侧驱动、高电压驱动等，以简化电子控制单元（ECU）的设计。

2. 主要特性

• ‌轮速传感器接口‌：支持智能和主动轮速传感器。
• ‌高侧和低侧开关‌：提供高电流低侧驱动和高电压高侧驱动。
• ‌PWM 低侧驱动‌：四个 PWM 输出，用于控制电磁阀。
• ‌数字低侧驱动‌：四个数字输出，用于指示速度。
• ‌热保护‌：结温高达 185°C，具有热滞回特性。
• ‌故障监测和报告‌：通过 SPI 接口监测和报告多种故障，包括过流、短路、开路等。
• ‌K-Line 收发器‌：支持诊断通信。
• ‌警告灯驱动‌：两个高电压低侧警告灯驱动和一个低电压驱动。

3. 封装与引脚

• ‌封装‌：80 引脚 HTQFP（带 PowerPAD™）封装。
• ‌引脚功能‌：包括电源引脚（VBAT、VDD、VIO）、控制引脚（WDIN、CNT_CLR、CNT_EN）、输出引脚（Q1-Q8、WLQ1、WLQ2、WL_LS）、轮速传感器接口引脚（WSP1-WSP4、WSS1-WSS4、WSLS1-WSLS4）、SPI 接口引脚（SCLK、SI、SO、CSN）等。

4. 电气特性

• ‌工作电压范围‌：VBAT 为 6V 至 20V，VDD 为 4.5V 至 5.5V，VIO 为 3.3V 或 5V。
• ‌输出电流‌：低侧驱动最大可达 6A，高侧驱动具有短路和过流保护功能。
• ‌PWM 频率‌：可配置为 2kHz、4kHz、8kHz 或 16kHz。
• ‌SPI 接口‌：支持最高 8MHz 的时钟频率。

5. 应用领域

• ‌ 防抱死制动系统（ABS） ‌
• ‌ 电子稳定控制系统（ESC） ‌

6. 功能框图

TPIC7218-Q1 内部包含多个功能模块，如 PWM 低侧驱动、数字低侧驱动、高侧驱动、轮速传感器接口、K-Line 收发器、警告灯驱动、看门狗定时器等，通过 SPI 接口与外部微处理器通信。

7. 典型应用

• ‌设计示例‌：提供了典型的应用电路图，展示了如何连接轮速传感器、电磁阀、警告灯等。
• ‌设计考虑‌：讨论了设计过程中需要考虑的因素，包括电源去耦、接地处理、布局布线等。

8. 布局与接地

• ‌布局建议‌：建议将高电流路径、敏感信号路径和电源路径分开，以减少干扰。
• ‌接地处理‌：强调所有 PGND 和 GND 引脚应连接到同一个地平面，以提高 EMC 性能。

9. 设备与文档支持

• ‌文档支持‌：提供了热设计考虑和解决方案文档。
• ‌社区资源‌：链接到 TI 的 E2E 在线社区和设计支持资源。