东芝推出通用系统电源IC,采用多路输出保障汽车功能安全

汽车电子 时间:2019-12-11来源:电子产品世界

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)近日宣布,推出新款通用电源IC---“TB9045FNG”,该器件通过多路输出实现汽车应用的功能安全[1]。这款新型IC提供四种供货版本,输出电压为1.1V至1.5V。量产已于本月开始。

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TB9045FNG产品图

ASIL-D[2]是ISO 26262功能安全标准中所规定的最高汽车安全完整性等级。按照ASIL-D 的规定,电动助力转向(EPS)和电子制动等越来越多的汽车电子系统中关乎安全的子系统必须满足其规格要求。

东芝电子这款全新的IC集成了多种故障检测功能,如电路高电压和低电压检测、过热检测以及频率监控等。同时这款IC为了监控外部微控制器的异常情况,还集成了看门狗定时器功能。并且,为了检测潜伏性故障确保更高等级的功能安全,该IC还内置了故障检测电路的诊断电路。

此外,东芝还开展了一系列功能安全分析来仿真系统故障,而且还将为客户提供功能安全FMEDA[3]等文档,从而为整体安全分析和设计提供支持。

Ø  主要特性:

1.    内置升降压型DC-DC转换器

该IC从高效率升降压型DC-DC转换器处生成6V输出。

考虑到空转减少后的电压降,对电池工作情况下的低侧工作电压范围进行了改进,使其低至2.7V(最小值)。

2.    内置降压DC-DC转换器(电压可选)

将从升降压型DC-DC转换器处生成的6V输入电源转换成多种输出电压:1.1V(TB9045FNG-110)、1.2V(TB9045FNG-120)、1.25V(TB9045FNG-125)和1.5V(TB9045FNG-150)。根据MCU的规格,可选择新款IC的合适版本用作核心的外部电源。

3.    内置4条串联电源[4]电路(4路输出)

该IC内置4条串联电源电路,用于接收DC-DC转换器产生的6V输入。其中一条是为微控制器供电的5V恒压电路(电流容量为400mA),另外三条是为传感器和其他接口供电的5V恒压输出电路(电流容量为100mA)。每条电路均可独立输出电压。

4.    用于保障功能安全的各种内置监控电路

电池电源低电压检测电路;

DC-DC转换器(6V)高电压检测电路;

用于DC-DC转换器(1.1V/1.2V/1.25V/1.5V)和串联电源(5V)的高电压/低电压检测电路;

过热检测电路;

振荡器频率监控电路;

监控外部MCU的看门狗定时器电路。

5.    诊断电路,用于保障功能安全的故障检测电路

故障检测电路中内置诊断电路,用于检测任何潜伏性故障。

6.    故障响应方式可供选择

通过使用SPI[5]通信输入设置功能,用户能够对系统进行设置,使其能以两种方式之一对检测出的故障做出响应。一种设置会向系统输出重置信号;另一种设置会向系统发送异常运行通知。用户可根据自己的应用或系统进行选择。

Ø  主要规格:

产品型号

TB9045FNG-110/TB9045FNG-120/

TB9045FNG-125/TB9045FNG-150

输出电压

400mA电流容量(单电路):5.0V±0.1V(典型值)

100mA电流容量(3电路):5.0V±20mV(典型值)

800mA电流容量(单电路):

TB9045FNG-110:1.1V(典型值)

TB9045FNG-120:1.2V(典型值)

TB9045FNG-125:1.25V(典型值)

TB9045FNG-150:1.5V(典型值)

输出电流容量

400mA(单电路)、100mA(3电路)、800mA(单电路)

工作电压范围

2.7至18V

故障检测

电池电源低电压检测电路

DC-DC转换器(6V)高电压检测电路

串联电源(5V)高电压/低电压检测电路

过热检测

振荡频率监控电路

用于外部MCU的看门狗定时器电路

上电复位

上电复位时间可通过外部电容器调节

看门狗定时器

窗口控制:可独立配置高速检测和低速检测的时间

看门狗控制

可通过看门狗定时器选择引脚(WS引脚)

切换工作模式或停止模式

工作温度范围

-40至125℃

封装

HTSSOP48-P-300-0.50(6.1mm×12.5mm×1.0mm)

批量生产

计划于2019年11月开始(年产100万件)

注释:

[1] 基于功能安全的标准,旨在最大限度降低系统故障带来的风险。ISO 26262认证的目的是确认企业面向汽车应用的电气和电子(E/E)系统推出的工艺或产品满足该标准中规定的严格标准,同时是为第三方提供评估潜在供应商能力的独立手段。

[2] ASIL:汽车安全完整性等级,ISO 26262功能安全标准中规定的最高汽车安全完整性等级。

[3] FMEDA:失效模式影响及诊断分析

[4] 串联电源:直流电源电路,其中电压控制元件与负载串联连接。

[5] SPI:串行外设接口


关键词: 电源 功能安全 汽车

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