基于全新Stellar E1微控制器的22KW OBC-DC/DC ST系统解决方案
在当今汽车电气化的演进过程中，车载充电器 (obc) 始终扮演着重要的角色——从车外交流取电，转换为直流电向车内主电池包充电，执行整车充电指令，完成充电过程。在新能源汽车中，一般会存在两个不同电压等级的电池：高压电池用于驱动电机，低压电池用于车内小型电子设备供电。直流-直流转换器（dc/dc）从高压动力电池包取电，转换成低压直流电，进而为车内的不同负载进行电力输送。
▲图1. 典型obc-dcdc系统框图
意法半导体新能源汽车创新中心针对大功率obc-dcdc应用，以及终端客户对更快速的充电需求等，提出了系统解决方案。方案主要由40nm工艺，32-bit arm®架构的车规级多核微处理器stellar-e1，电源管理/系统基础芯片spsa068/l9396，单通道栅极隔离驱动器stgap2sics，以及第三代功率半导体1200v sic功率器件sct015w120g3-4ag，sct070w120g3-4ag组成。该方案为客户提供了完整配套的产品，满足客户大功率obc-dc/dc的应用需求。
▲图2. 意法半导体22kw obc-dc/dc的系统解决方案框图
▲图3. 意法半导体22kw obc-dc/dc系统方案对应实物图
在架构层面，系统方案通过2颗stellar-e1微控制器分别实现了pfc+llc的环路控制，以及低压侧dc-dc的环路控制和整车通讯、功能安全等功能。sctw015(070)n120g3-4ag则分别是pfc+llc级和psfb（移相全桥）级的sic功率器件。stgap2sics对sic功率管进行驱动，spsa068/l9396负责为微控制器所需要的外设i/o接口、内核等不同电源轨供电。
在此之中，意法半导体重点推出了极具创新与技术价值的基于arm®架构300mhz主频微控制器stellar-e1。
▲图4. stellar e1内部资源
stellar e-1相关资源介绍
✦ 内核资源- 2*300mhz coretex-m7 arm® 核心，可配成1个lockstep核或两个独立核进行使用；
✦ 电源专用高精度发波外设- hr-timers, 模拟比较器等；
✦ 通讯接口资源- 4路spi, 4路can fd, 3路lin, 2路i2s, 2路i2c；
✦ 存储资源- 384kb ram, 2mb flash, 64kb data flash, 支持can-fd和硬件ota(a/b swap)；
✦ 内置150mhz硬件加密模块（hsm）；
✦ 丰富的a/d转换资源- 8个独立的dac内部采样模块, 2个独立的dac外部采样模块，2个独立的16bit σδ adc模块及相关通用adc/ timers等；
✦ 系统相关资源-中断, 锁相环, crc校验等。
stellar-e系列mcu多种针对obc-dcdc的专属设计，使其对客户系统具有相当优势。在性能、成本及安全（功能安全 信息安全）等方面均有亮点：
系统方案的测试表现
系统板级测试及性能表现实况---
✦ 三相pfc效率测试条件和表现
➤ 峰值效率-98.63%➤ 输入电压-380vac(l-l)
▲图5. 三相pfc效率测试表现
✦ 系统热应力表现
➤ sic水冷室温25℃，水温21℃➤ 输入电压-380vac(l-l)
▲图6. 系统热应力表现
▲左：图7. 800v, 16a 三相pfc sic热成像
▲右：图8. 800v, 16a 3相pfc 主电感热成像
✦ 三相pfc满载测试表现
➤ 输入电压380vac(l-l), 32a rms➤ 输出电压800vdc, 25a, 20kw➤ 相电流ithd: 3%➤ sic水冷室温25℃, 水温21℃
▲图9. 800v, 20kw 相电流thd测量
系统基础芯片sbc---l9396
l9396的主要内部资源及特性功能如下：
✦ aec-q100车规认证，支持环境温度范围-40℃~135℃
✦ 完全符合iso26262标准，支持客户系统功能安全asil-d等级
✦ 内部集成开关、线性电源：
➤ 升压控制器，9v，300ma
➤ 降压控制器，6.5v/7.2v，1a，开关频率465khz
➤ 线性稳压器，微控制器i/o端口和adc供电，5v/250ma能力
➤ 线性稳压器，微控制器i/o端口供电，3.3v/5v可配，100ma能力
➤ 可通过外部fet配置线性（最大750ma）/降压（最大1a）模式的稳压器，输出范围0.8~5v，用于微控制器内核供电
✦ 优化emc，支持展频功能
✦ spi通讯功能、可配3.3/5v i/o电平等级，可配置问答式看门狗 窗口式看门狗
✦ 可配故障安全（fail safe）功能
✦ 内置10bit adc，分立模拟输入引脚用于外部通用测量
✦ 过/欠压 温度监控，热关断功能
✦ tqfp64ep (10x10x1mm) 封装
▲图10. l9396内部功能模块
意法半导体gen 2 3 sic功率半导体产品家族为obc-dcdc应用提供多样选择
意法半导体拥有的第二代、第三代碳化硅功率半导体产品系列，可以全方位覆盖不同击穿电压等级，并具备多种不同导通电阻值、封装及栅-源电压等级，用来满足客户obc-dcdc不同的功率需求。
▲图11. 意法半导体第二、三代sic功率半导体广泛覆盖
您可以登陆意法半导体官方网站---www.st.com了解更多产品及系统解决方案等相关信息，同时欢迎联系当地的st销售办事处和分销商，获取有关产品定价和样品信息。
来源：stm automotive
格物致智，焕新而来！全新第二代中科广电CASAIM-IS自动化智能检测系统正式上市！
电池电芯制造中箔片发生断裂怎么办？
电荷放大器和电压放大器各有何特点
天惠微2.4G蓝牙双模昆腾KT1200定制蓝牙DSP耳机收发模块PCBA
一种利用表面微加工和真空封装制造传感器的新颖工艺流程
基于全新Stellar E1微控制器的22KW OBC-DC/DC ST系统解决方案
网站安全系统都有哪些方面的安全保障
浅谈RFID的工作原理及其技术参数
人工智能和区块链技术将会给金融行业带来哪些挑战和机遇
SK海力士鲸吞Intel的闪存及存储业务，意欲与三星争夺第一宝座
iOS进程启动模型
Marvell获得芯原第三代ZSP核授权
使用双电源的运放交流放大电路
AMD针对资料中心首度与x86、ARM处理器结合
Connecting the Agere Supermapp
电子芯闻早报：无人机捕杀利器，三星或推自动驾驶
区块链是什么?区块链为什么这么火
“芯”动力带来“芯”方向 中国半导体产业将更上一层楼
Facebook将拟用人工智能进行新闻编辑
三星新款4K QLED电视改善了黑色色彩表现及可视角度问题
▲图1. 典型obc-dcdc系统框图
意法半导体新能源汽车创新中心针对大功率obc-dcdc应用，以及终端客户对更快速的充电需求等，提出了系统解决方案。方案主要由40nm工艺，32-bit arm®架构的车规级多核微处理器stellar-e1，电源管理/系统基础芯片spsa068/l9396，单通道栅极隔离驱动器stgap2sics，以及第三代功率半导体1200v sic功率器件sct015w120g3-4ag，sct070w120g3-4ag组成。该方案为客户提供了完整配套的产品，满足客户大功率obc-dc/dc的应用需求。
▲图2. 意法半导体22kw obc-dc/dc的系统解决方案框图
▲图3. 意法半导体22kw obc-dc/dc系统方案对应实物图
在架构层面，系统方案通过2颗stellar-e1微控制器分别实现了pfc+llc的环路控制，以及低压侧dc-dc的环路控制和整车通讯、功能安全等功能。sctw015(070)n120g3-4ag则分别是pfc+llc级和psfb（移相全桥）级的sic功率器件。stgap2sics对sic功率管进行驱动，spsa068/l9396负责为微控制器所需要的外设i/o接口、内核等不同电源轨供电。
在此之中，意法半导体重点推出了极具创新与技术价值的基于arm®架构300mhz主频微控制器stellar-e1。
▲图4. stellar e1内部资源
stellar e-1相关资源介绍
✦ 内核资源- 2*300mhz coretex-m7 arm® 核心，可配成1个lockstep核或两个独立核进行使用；
✦ 电源专用高精度发波外设- hr-timers, 模拟比较器等；
✦ 通讯接口资源- 4路spi, 4路can fd, 3路lin, 2路i2s, 2路i2c；
✦ 存储资源- 384kb ram, 2mb flash, 64kb data flash, 支持can-fd和硬件ota(a/b swap)；
✦ 内置150mhz硬件加密模块（hsm）；
✦ 丰富的a/d转换资源- 8个独立的dac内部采样模块, 2个独立的dac外部采样模块，2个独立的16bit σδ adc模块及相关通用adc/ timers等；
✦ 系统相关资源-中断, 锁相环, crc校验等。
stellar-e系列mcu多种针对obc-dcdc的专属设计，使其对客户系统具有相当优势。在性能、成本及安全（功能安全 信息安全）等方面均有亮点：
系统方案的测试表现
系统板级测试及性能表现实况---
✦ 三相pfc效率测试条件和表现
➤ 峰值效率-98.63%➤ 输入电压-380vac(l-l)
▲图5. 三相pfc效率测试表现
✦ 系统热应力表现
➤ sic水冷室温25℃，水温21℃➤ 输入电压-380vac(l-l)
▲图6. 系统热应力表现
▲左：图7. 800v, 16a 三相pfc sic热成像
▲右：图8. 800v, 16a 3相pfc 主电感热成像
✦ 三相pfc满载测试表现
➤ 输入电压380vac(l-l), 32a rms➤ 输出电压800vdc, 25a, 20kw➤ 相电流ithd: 3%➤ sic水冷室温25℃, 水温21℃
▲图9. 800v, 20kw 相电流thd测量
系统基础芯片sbc---l9396
l9396的主要内部资源及特性功能如下：
✦ aec-q100车规认证，支持环境温度范围-40℃~135℃
✦ 完全符合iso26262标准，支持客户系统功能安全asil-d等级
✦ 内部集成开关、线性电源：
➤ 升压控制器，9v，300ma
➤ 降压控制器，6.5v/7.2v，1a，开关频率465khz
➤ 线性稳压器，微控制器i/o端口和adc供电，5v/250ma能力
➤ 线性稳压器，微控制器i/o端口供电，3.3v/5v可配，100ma能力
➤ 可通过外部fet配置线性（最大750ma）/降压（最大1a）模式的稳压器，输出范围0.8~5v，用于微控制器内核供电
✦ 优化emc，支持展频功能
✦ spi通讯功能、可配3.3/5v i/o电平等级，可配置问答式看门狗 窗口式看门狗
✦ 可配故障安全（fail safe）功能
✦ 内置10bit adc，分立模拟输入引脚用于外部通用测量
✦ 过/欠压 温度监控，热关断功能
✦ tqfp64ep (10x10x1mm) 封装
▲图10. l9396内部功能模块
意法半导体gen 2 3 sic功率半导体产品家族为obc-dcdc应用提供多样选择
意法半导体拥有的第二代、第三代碳化硅功率半导体产品系列，可以全方位覆盖不同击穿电压等级，并具备多种不同导通电阻值、封装及栅-源电压等级，用来满足客户obc-dcdc不同的功率需求。
▲图11. 意法半导体第二、三代sic功率半导体广泛覆盖
您可以登陆意法半导体官方网站---www.st.com了解更多产品及系统解决方案等相关信息，同时欢迎联系当地的st销售办事处和分销商，获取有关产品定价和样品信息。
来源：stm automotive
格物致智，焕新而来！全新第二代中科广电CASAIM-IS自动化智能检测系统正式上市！
电池电芯制造中箔片发生断裂怎么办？
电荷放大器和电压放大器各有何特点
天惠微2.4G蓝牙双模昆腾KT1200定制蓝牙DSP耳机收发模块PCBA
一种利用表面微加工和真空封装制造传感器的新颖工艺流程
基于全新Stellar E1微控制器的22KW OBC-DC/DC ST系统解决方案
网站安全系统都有哪些方面的安全保障
浅谈RFID的工作原理及其技术参数
人工智能和区块链技术将会给金融行业带来哪些挑战和机遇
SK海力士鲸吞Intel的闪存及存储业务，意欲与三星争夺第一宝座
iOS进程启动模型
Marvell获得芯原第三代ZSP核授权
使用双电源的运放交流放大电路
AMD针对资料中心首度与x86、ARM处理器结合
Connecting the Agere Supermapp
电子芯闻早报：无人机捕杀利器，三星或推自动驾驶
区块链是什么?区块链为什么这么火
“芯”动力带来“芯”方向 中国半导体产业将更上一层楼
Facebook将拟用人工智能进行新闻编辑
三星新款4K QLED电视改善了黑色色彩表现及可视角度问题