S32M2集成解决方案简化边缘节点的BLDC和PMSM电机控制

在过去的二十多年里，我们一直致力于将通用MCU与汽车模拟产品中的特定应用功能相结合，为电机控制提供高度集成的解决方案。在这期间，我们见证了电子控制在多个方面的演进，比如从8位到16位，再到现在的32位MCU架构。如今，随着功能安全和信息安全在这些系统中的重要程度不断提高，我们需要再次升级解决方案。

随着软件定义汽车的发展，汽车开发人员需要从有刷直流电机转向无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)。BLDC和PMSM电机因体积小、重量轻、扭矩高和效率高而闻名，有助于节约能源和延长电动汽车(EV)的续航里程。然而，这些优势也带来了一些挑战：它们的控制往往比较复杂，需要强大的MCU来实施先进的矢量控制(FOC)算法，以发挥它们的潜力。

考虑到这些趋势和挑战，恩智浦推出了S32M2系统级封装(SiP)方案，可提供基于成熟S32汽车计算平台的全面12V电机控制。S32M2系列集成了高压(HV)模拟特性、通信物理层和S32K通用汽车MCU，优化了空间利用率，降低了客户的物料清单(BoM)成本和复杂度。S32K强大的Arm^®Cortex^®-M4和Cortex-M7内核提供了执行高级电机控制算法所需的计算能力，这些算法是解决电动汽车中严苛的车内噪音要求的必要条件。

利用恩智浦S32M2集成方案实现先进的BLDC和PMSM电机控制。

S32M2电机控制方案全面满足现代12V汽车电机控制的各种需求，推动软件定义电动汽车电机控制边缘节点的下一步增长：

• 采用基于平台的电机控制边缘节点设计，帮助OEM和一级供应商减少复杂性，加速产品上市
• 使汽车制造商能够利用边缘节点进行数据挖掘，并提高效率
• S32M2中的高性能内核支持在边缘节点中部署诊断软件，便于监测电机运行状况
• 简化无刷电机控制的高级数学算法的实现
• 降低车内噪音，提高乘客舒适度

恩智浦在这个系统级封装集成方案中提供了什么

S32M2是一个单封装的双芯片方案：一个标准的MCU和一个由稳压器、物理层通信接口(CAN或LIN)和12V电机控制栅极驱动器组成的模拟前端。

嵌入式S32K1/S32K3 MCU内核

• 高性能处理内核，用于高效数学算法计算
• 符合ISO26262 ASIL B功能安全标准
• 着眼未来的安全特性，具有可扩展平台
• 闪存范围从128KB到1MB

集成的模拟和通信物理接口

• 6通道MOSFET栅极驱动器，具有压摆率控制，通过12V电源供电
• 稳压器，能够直接连接到汽车电池，为S32M2内部的所有模块提供电源
• 丰富的外设集，支持LIN和CAN FD

为功能安全和可靠性而设计

• 遵循ISO26262开发流程，针对独立环境的安全芯片(SEooC)组件和真正的ASIL B
• 提供-40°C到150°C环境温度范围的AEC-Q100 0级认证到2级认证
• 功能安全交付物和使能，支持符合ISO 26262
• 满足汽车和工业OEM EMC/ESD规范

软件的可复用性

S32M2与S32汽车计算平台的使能工具(例如软件、演示代码、开发和验证工具等)完全兼容。得益于平台设计方法，这种兼容性增强了在边缘节点之间以及到基于S32的区域和汽车计算域的软件的可复用性。S32M2系列还支持无线(OTA)更新，为按需更新边缘节点提供了便利。

将S32M2芯片转化为电机控制系统解决方案

为了将电机控制SiP芯片转化为系统解决方案，我们不仅提供芯片和底层驱动程序，还提供完整的软硬件配套和生态合作体系。

结束语

随着汽车架构的演进，向着软件定义、更高性能、更高功能安全和更高信息安全的方向发展，我们的电机控制集成解决方案组合也随着S32M2系列的推出而发展。有了它，我们将继续延续全面的控制系统解决方案的特点，即易于设计。展望未来，我们期望随着需求的变化而不断演进升级，朝着更高的电池电压和新的通信总线标准发展，同时保持客户期望的实施简便性。