AEK-POW-SPSB081 汽车电源管理 IC 入门 带LIN和CAN-FD的评估板

介绍

复杂系统中的嵌入式应用处理器和组件需要多个电源轨和多个电源轨电源域。电源管理集成电路 (PMIC) 将多个稳压器和控制电路集成到单芯片,因此是实现完整和集成电源解决方案的绝佳选择。

设计方式PMIC简化了复杂嵌入式系统的电源管理,优化了功耗并延长了电池寿命。在此外,它们还减少了电路板空间和组件数量。

PMIC非常适合嵌入式处理,适用于车身控制模块、座椅控制等广泛应用模块、天窗模块、尾门模块、车门模块、灯控模块、换档杆、转向柱、燃油泵、电动汽车和自动驾驶汽车。

AEK-POW-SPSB081 是一款电源管理 IC 评估板,具有增强的电源管理功能,例如作为各种待机模式,以最大限度地降低功耗,并具有可编程的本地和远程唤醒功能。

该板基于SPSB081电源管理系统IC,该IC嵌入了一个低压降稳压器(V1)为系统微控制器和另一个稳压器 (V2) 供电,为传感器等外部外设负载供电。

V1 具有 5 V 的固定电源轨,并具有过压检测和保护解决方案,而 V2 以两种不同的方式工作:作为V1 电压跟踪器,或作为独立的稳压器,可通过 SPI 以 5 V 或 3.3 V 进行编程。

另外 4 个高侧驱动器允许为 LED 和传感器供电和驱动。这些高端驱动器通过 SPI 和可以配置为四种不同的模式:OFF、ON、TIMED(具有可编程时间)和 PWM(可通过器件寄存器进行配置)。

此外,您可以将高边驱动器输出设置为由 DIR 引脚驱动。此功能允许用户生成用于高端输出的自定义PWM信号。

所有输出均具有短路保护功能,能够检测开路负载。用于配置SPSB081寄存器的通信协议是 SPI,由四根线(MISO、MOSI、CSN、和 CLK)。

AEK-POW-SPSB081 还利用嵌入式 LIN 和 CAN 收发器,允许电路板在微控制器以及CAN和LIN通信线路。

外部微控制器(例如,AEK-MCU-C1MLIT1)必须定期刷新SPSB081中的看门狗TRIG位通过SPI进行注册,使器件保持在活动模式。

如果看门狗发生故障,设备进入V1_standby(用于能源保存)。要唤醒它,请向WU1_IN引脚发送脉冲或只需按下 S1 按钮。通过在 JP1 上放置跳线,设备进入看门狗处于非活动状态的调试模式。

AutoDevKit 生态系统中提供了三个演示,每个演示都基于不同的 SPC58 微控制器评估与 AEK-POW-SPSB081 连接的板。

演示如何使用输出,将它们配置为四种不同的模式:OUT 1 表示 ON,OUT 2 表示 TIMED,OUT 3 表示PWM 和 OUT 4 用于 DIR。

V2 配置为线性稳压器,在 3.3 V 和 5 V 之间每 2.5 秒交替更改一次设置。

CAN连接器和CAN_rx/CAN_tx引脚连接到微控制器板。每五秒从微控制器传输一次的CAN测试信号可以通过CAN_H/CAN_L针。


主板部件

1. CN6 连接器承载以下引脚(从上到下):GND、NINT、CM_OUT、DIAG、NRST、DIR、W1
2.唤醒按钮
3. P1 连接器(GND 和 VBAT)
4. CN3 连接器(V2、GND 和 V1)
5. P2 连接器主机(从上到下):GND 和四个输出(OUT1、OUT2、OUT3 和 OUT4)
6. SPSB081车级PMIC
7. SPI连接器
8. CAN-FD连接器
9. CN5 连接器,带两个 CAN Tx/Rx 引脚(左侧)和两个 LIN Tx/Rx 引脚(右侧)
10. LIN连接器



2. SPSB081

该SPSB081是一种电源管理系统IC,可提供具有增强功率的电子控制模块管理功能,包括各种待机模式,可最大限度地降低功耗可编程本地和远程唤醒功能,以及LIN和CAN FD物理通信层。

该器件具有一个低压降稳压器,用于为系统微控制器供电,并具有一个电压跟踪器,用于为传感器等外部外设负载供电。

V1 提供固定电源轨(5 V 或 3.3 V)和 V1过压检测和保护解决方案,而V2是V1的跟踪电压调节器,可通过SPI编程5 V 或 3.3 V。

此外,该器件还具有四个高侧驱动器,用于为 LED 和传感器供电。所有输出都是短路 (SC) 保护并实现开路负载诊断。意法半导体标准SPI接口允许对设备进行控制和诊断,并支持通用软件开发。


3.AutoDevKit 生态系统

采用 AEK-POW-SPSB081 的应用程序开发充分利用了 AutoDevKit生态系统,其基本组成部分是:
- AutoDevKit Studio IDE (STSW-AUTODEVKIT)
- PLS UDE 和 OpenOCD 程序员和调试器

图 AEK-POW-SPSB081组件文件夹结构



cfg 文件夹包含所有配置文件。doc 文件夹包含 doxygen 文档。lib 文件夹包含SPSB081及其寄存器映射的低级驱动程序。

AEK_POW_SPSB081_lld.h 包含所有 API:
• 配置稳压器 (V1/V2)
• 配置每个OUT引脚的工作模式
• 启用/禁用 CAN/LIN 通信
• 启用/禁用唤醒源(WU1、CAN、LIN)

在 AutoDevKit 中使用 AEK-POW-SPSB081在此示例中,我们为配置为从收发器的 AEK-POW-SPSB081 创建了一个应用程序。我们使用AEK-MCU-C1MLIT1作为微控制器板。

若要重新创建此方案,请按照以下步骤操作:















在 Autodevkit 版本 2.2.0(或更高版本)中,以下演示可用于 AEK-POW-SPSB081:
SPC582B - SPSB081用于发现的测试应用程序,这是 AEK-MCUC1MLIT1 的演示应用程序配置 AEK-POW-SPSB081 以便为 AEK-MCU-C1MLIT1 供电并驱动四路高边输出,采用四种不同的工作模式;
SPC584B - SPSB081用于发现的测试应用程序,这是 SPC584B-DIS 的演示应用程序配置 AEK-POW-SPSB081 以便为 MCU 板供电并驱动四个高侧输出利用四种不同的工作模式;
SPC58EC - SPSB081用于发现的测试应用程序,这是 AEK-MCUC4MLIT1 的演示应用程序为了提供 AEK-MCU-C4MLIT1 并驱动四个高边输出,利用四个不同的工作模式。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

在该系列的现有产品中,SPSB081C3 和 SPSB081C5分别包含3.3V固定电压 LDO稳压器和5V 固定电压 LDO稳压器,以及一个 CAN 收发器。 SPSB0813和SPSB0815 还增加了一个LIN 收发器。全系产品都有辅助 LDO稳压器,可通过片上SPI 端口将其设为独立的 3.3V 或 5V 稳压器,或主 LDO稳压器的电压跟踪器。 四个高边驱动器的最大拉电流为140mA,可以驱动LED 和传感器,为每个通道提供电流监测功能和10 位 PWM 定时器。

►方案规格

SPSB081 • 符合AEC-Q100标准 • 一个 5 V(或 3.3 V 用于 SPSB0813 和 SPSB081C3)低压降稳压器(V1) 用于微控制器和外设电源 • 一个可配置的 5 V 或 3.3 V,可通过 SPI 选择,低压降稳压器 V2用于 V1 的跟踪器,带非板载保护 • V1 的最小电流限制为 450 mA,V2 的最小电流限制为 400 mA • 稳压器输出端无需电解电容器 • 待机模式下的静态电流非常低(典型值 15 μA) • 用于上电和欠压的可编程复位发生器 • 可配置的窗口看门狗 • 符合 ISO 17987-4/2016 标准的 LIN 收发器(仅适用于 SPSB0815 和SPSB0813) • CAN-FD 收发器(符合 ISO 11898-2/2016,符合 SAE J2284 标准),本地故障和总线故障诊断 • 完整的 2 通道接触监控接口(WU1 和 WU2 输入引脚)具有可编程循环检测功能。WU2 还具有 DIR 功能 • 可编程周期性系统唤醒功能 • STM标准串行外设接口(32Bit/ST-SPI) • 4 个 HS 驱动器,电流为 0.14 A (RON = 7 Ω),适用于驱动具有高输入电容值或也为外部触点供电 • 内部 10 位 PWM 定时器,用于每个独立的高边驱动器 • 所有稳压器的缓冲电源 • DIAGN输出引脚,用于故障安全信号化 • 电流监视器输出,用于所有内部高侧驱动器 • 所有输出的开路负载诊断 • 所有输出的过流保护 • V1 过压检测和保护 • 设备包含温度警告和保护 • 热簇 • 为在交易时需要支持的客户提供有限的文件符合 ISO 26262 的 ASIL 要求 应用 • 车身控制模块(BCM) • 网关应用 • 远程信息处理控制单元 • 被动式无钥匙进入和启动模块 •控制面板 • 供暖、通风和空调 (HVAC) • 座椅控制模块 • 天窗模块 • 尾门模块 • 门模块 • 光控模块 • 换挡杆 • 转向柱 • 燃油泵 描述 SPSB081是一种电源管理系统IC,提供电子控制具有增强电源管理功能的模块,包括各种待机通过可编程本地和远程将功耗降至最低的模式唤醒功能,以及 LIN(仅适用于 SPSB0815 和 SPSB0813)和 CANFD 物理通信层。

技术文档

类型标题档案
推广文件User manual
推广文件Keypart