MOTIX? TLE9189 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 評(píng)估套件：設(shè)計(jì)與應(yīng)用全解析

在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，一款高效、易用的評(píng)估套件對(duì)于工程師們來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入探討英飛凌（Infineon）的 MOTIX? TLE9189 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 評(píng)估套件，它能幫助我們快速熟悉和評(píng)估 MOTIX? TLE9189 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器集成電路的硬件和軟件功能。

文件下載：Infineon Technologies MOTIX TLE9189評(píng)估套件.pdf

一、套件概述

1.1 設(shè)計(jì)目的

該評(píng)估套件旨在為工程師提供一個(gè)簡(jiǎn)單易用的工具，以便熟悉英飛凌的 MOTIX? TLE9189 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 設(shè)備。它適用于 VQFN48 和 TQFP48 封裝的器件，可對(duì)這兩種變體的 MOTIX? TLE9189 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。

1.2 交付內(nèi)容

套件包含 VQFN48 或 TQFP48 引腳封裝的器件，以及用于將開(kāi)發(fā)板連接到 PC 的 USB 電纜。

1.3 主要特性

• 強(qiáng)大的微控制器：采用 32 位 TriCore? AURIX? TC364DP 作為微控制器，為系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力。
• 便捷的調(diào)試功能：板載調(diào)試器通過(guò) USB 連接，方便進(jìn)行軟件調(diào)試。
• 高效的電源管理：使用 OPTIREG? PMIC TLF35585QV 進(jìn)行電源管理，同時(shí)具備 Pi 濾波器和反極性保護(hù)，確保電源的穩(wěn)定和安全。
• 可靠的電機(jī)驅(qū)動(dòng)：電機(jī)功率級(jí)包括一個(gè)帶有 OptiMOS? 6 40 V 功率 MOSFET 的 B6 橋和無(wú)需額外工具的電機(jī)相位連接器，可輕松驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)。
• 豐富的接口資源：提供通用輸入輸出（GPIO）引腳連接器、按鈕以及用于電機(jī)位置傳感器的引腳頭，方便進(jìn)行各種功能擴(kuò)展。

1.4 技術(shù)參數(shù)

二、系統(tǒng)與功能描述

2.1 開(kāi)發(fā)板信息

2.1.1 連接器

開(kāi)發(fā)板上的連接器豐富多樣，滿足了不同的應(yīng)用需求。例如，VBAT 和 GND 用于電源和接地連接；Phase 1、2、3 用于電機(jī)連接；還有用于與微控制器通信的接口，如 CAN 通信、Tracebox 接口和 I/O 接口等。此外，還提供了用于電機(jī)位置傳感器的接口以及調(diào)試接口。

2.1.2 測(cè)試點(diǎn)

測(cè)試點(diǎn)的設(shè)置方便了工程師對(duì)系統(tǒng)信號(hào)的測(cè)量。例如，GND 測(cè)試點(diǎn)用于連接地，測(cè)量功率級(jí)信號(hào)時(shí)更為穩(wěn)定；VBAT 測(cè)試點(diǎn)用于測(cè)量電池電壓等。

2.1.3 LED 指示燈

LED 指示燈用于指示系統(tǒng)的不同狀態(tài)，如 ERR 指示燈指示 TLE9189 ERR_N 引腳狀態(tài)，miniWiggler 指示燈指示板載 miniWiggler 的運(yùn)行狀態(tài)等。

2.1.4 跳線

跳線用于連接微控制器和 TLE9189 的輸入信號(hào)，如 X412 跳線用于連接 P02.6 引腳和 TLE9189 的 IH1_N 引腳等。

2.2 接口

2.2.1 電機(jī)功率級(jí)

開(kāi)發(fā)板上有三個(gè) MOSFET 半橋，用于驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)。每個(gè)半橋由兩個(gè) N 溝道 MOSFET 組成，并配備了門(mén)源電阻。此外，還提供了去耦電容和直流鏈路電容，以及可選的緩沖器放置位置。

2.2.2 電流感測(cè)放大器（CSA）

為了測(cè)量電機(jī)電流，開(kāi)發(fā)板上放置了三個(gè)分流電阻，并通過(guò)電容對(duì)分流信號(hào)進(jìn)行濾波。需要注意的是，當(dāng)電機(jī)電流超過(guò)技術(shù)參數(shù)中的最大值時(shí)，要考慮分流電阻的最大電流額定值。

2.2.3 電機(jī)位置傳感器

• 編碼器：可通過(guò) 8 針連接器 X501 連接，差分編碼器信號(hào)通過(guò)差分線路接收器 U501 轉(zhuǎn)換為單數(shù)字信號(hào)，連接到微控制器的相應(yīng)引腳。
• 霍爾傳感器：通過(guò) 6 針連接器 X502 連接，霍爾信號(hào)連接到微控制器的 P40.0、P40.1 和 P40.4 引腳。
• 隧道磁阻傳感器（TMR）：通過(guò) 6 針連接器 X512 連接，模擬 TMR 信號(hào)連接到微控制器的 AN0、AN1、AN38 和 AN39 引腳。

2.2.4 按鈕

RESET 按鈕用于下拉 PORST 引腳，以復(fù)位微控制器。

2.2.5 CAN 接口

可通過(guò)終端塊 X56 連接 AURIX? 的 CANH 和 CANL 引腳，高速 CAN 收發(fā)器將 CANH 和 CANL 信號(hào)連接到微控制器的 TX 和 RX 信號(hào)。此外，還提供了焊接共模扼流圈的選項(xiàng)。

2.2.6 Tracebox 接口

通過(guò) Tracebox 連接器 X500 可將微控制器與 Tracebox 進(jìn)行接口連接，更多信息可訪問(wèn)英飛凌官網(wǎng)。

2.2.7 調(diào)試接口

板載 miniWiggler 調(diào)試器可通過(guò) USB 電纜連接，也可用于 UART 通信。此外，還有其他用于連接外部調(diào)試器的連接器。

2.2.8 GPIO 接口

引腳頭 X510 可用于訪問(wèn)微控制器的一組 GPIO 引腳，方便進(jìn)行通用應(yīng)用。

三、組裝視圖與選項(xiàng)

3.1 組裝視圖

提供了開(kāi)發(fā)板的頂部和底部視圖，方便工程師了解開(kāi)發(fā)板的布局和結(jié)構(gòu)。

3.2 組裝選項(xiàng)

表 8 列出了可放置、移除或更改的組件，以影響評(píng)估套件的功能。例如，R404 電阻可用于連接 TLE9189 的 VREF 引腳和 PMIC 的 V_VR 參考電壓。

四、軟件工具鏈

可使用 MOTIX? 無(wú)刷直流（BLDC）電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 配置向?qū)?duì)汽車電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 產(chǎn)品進(jìn)行輕松配置。安裝步驟如下：

1. 訪問(wèn)英飛凌開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器。
2. 按照啟動(dòng)器網(wǎng)頁(yè)上的說(shuō)明操作。
3. 在計(jì)算機(jī)上啟動(dòng)英飛凌開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器。
4. 選擇管理工具。
5. 搜索并安裝 MOTIX? BLDC 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 配置向?qū)А?/li>
6. 安裝完成后，在啟動(dòng)工具中點(diǎn)擊“開(kāi)始”。
7. 點(diǎn)擊“TLE9189 EVALBOARD”。

五、設(shè)計(jì)文件

5.1 原理圖

提供了評(píng)估套件的多張?jiān)韴D，包括封面頁(yè)、頂層圖、功率級(jí)圖、微控制器圖等，幫助工程師深入了解電路設(shè)計(jì)。

5.2 布局圖

評(píng)估套件的布局由六層組成，分別展示了頂層、GND 層、信號(hào)層、電源層和底層的布局情況。

5.3 物料清單

使用了符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的組件，完整的物料清單列出了包括未安裝組件在內(nèi)的所有組件信息，方便工程師進(jìn)行采購(gòu)和設(shè)計(jì)參考。

六、注意事項(xiàng)

6.1 重要聲明

評(píng)估板和參考板僅用于演示和評(píng)估目的，并非商業(yè)化產(chǎn)品，不適合用于可靠性測(cè)試或生產(chǎn)。它們可能不符合 CE 或類似標(biāo)準(zhǔn)，客戶需確保其使用符合相關(guān)國(guó)家的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

6.2 安全預(yù)防措施

• 測(cè)試期間，評(píng)估板或參考板的散熱器和設(shè)備表面可能會(huì)發(fā)熱，處理時(shí)需采取必要的預(yù)防措施。
• 只有熟悉驅(qū)動(dòng)器、電力電子和相關(guān)機(jī)械的人員才能進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃、安裝、調(diào)試和維護(hù)。
• 評(píng)估板或參考板包含對(duì)靜電放電（ESD）敏感的部件和組件，安裝、測(cè)試、維護(hù)或修理時(shí)需采取靜電控制預(yù)防措施。
• 驅(qū)動(dòng)器的錯(cuò)誤應(yīng)用或安裝可能導(dǎo)致組件損壞或產(chǎn)品壽命縮短，需注意避免布線或應(yīng)用錯(cuò)誤。
• 安裝前需移除評(píng)估板或參考板附帶的包裝材料，以免導(dǎo)致過(guò)熱或異常運(yùn)行。

七、總結(jié)

MOTIX? TLE9189 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 評(píng)估套件為工程師提供了一個(gè)全面、便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估和測(cè)試 MOTIX? TLE9189 電機(jī)柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 的功能。其豐富的特性、詳細(xì)的設(shè)計(jì)文件和完善的軟件工具鏈，使得工程師能夠快速上手并進(jìn)行各種應(yīng)用開(kāi)發(fā)。在使用過(guò)程中，務(wù)必注意相關(guān)的注意事項(xiàng)，確保系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用類似評(píng)估套件時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。