La nuova famiglia di microcontrollori S32K39 soddisfa le nuove esigenze di controllo degli inverter di trazione dei veicoli elettrici (EV) con una combinazione unica di prestazioni, integrazione, networking e sicurezza funzionale. Supporta inoltre applicazioni di attuazione intelligente remota utilizzando Ethernet TSN (Time-Sensitive Networking) per nuove architetture di veicoli zonali e riduce i costi di sistema con il resolver software ASIL D e l’integrazione analogica.
NXP Semiconductors ha annunciato la nuova serie S32K39 di microcontrollori automobilistici (MCU) ottimizzati per le applicazioni di controllo nei veicoli elettrici. I nuovi MCU S32K39 consentono un controllo ad alta velocità e ad alta risoluzione per una maggiore efficienza energetica in grado di estendere l’autonomia e garantire una migliore esperienza di guida. Gli MCU S32K39 includono funzionalità di rete e sicurezza funzionale per soddisfare le esigenze delle architetture E/E a zona e dei veicoli definiti dal software. I nuovi MCU consentono al sistema di gestione della batteria (BMS) e agli inverter di potenza EV di NXP di fornire soluzioni end-to-end per i veicoli elettrici di nuova generazione.
Gli MCU S32K39 ad alte prestazioni sono ottimizzati per il controllo intelligente e ad alta precisione degli inverter di trazione dei veicoli elettrici che convertono l’alimentazione DC della batteria in corrente alternata per azionare i moderni motori di trazione. Gli MCU supportano sia i più tradizionali IGBT di potenza che le nuove tecnologie al carburo di silicio (SiC) e al nitruro di gallio (GaN). Con doppo loop di controllo da 200 kHz per migliorare l’efficienza energetica, i nuovi dispositivi possono abilitare inverter più piccoli, più leggeri ed efficienti, consentendo ai veicoli di fornire una maggiore autonomia. Possono anche controllare motori a sei fasi con maggiore densità di potenza e tolleranza ai guasti per una migliore affidabilità a lungo termine. Un sicuro resolver software ASIL D, insieme alla generazione di onde sinusoidali e ai convertitori sigma-delta, elimina i componenti esterni per ridurre i costi complessivi di sistema. L’S32K39 offre inoltre flessibilità per controllare fino a quattro inverter di trazione se abbinato al processore in tempo reale NXP S32E e può implementare funzionalità di trazione avanzate per i veicoli elettrici a 4 ruote motrici.
Grazie alla sua architettura versatile, la serie S32K39 è adatta per affrontare un’ampia gamma di applicazioni EV oltre al controllo dell’inverter di trazione, tra cui la gestione della batteria (BMS), la ricarica a bordo (OBC) e la conversione DC/DC. Con il supporto per l’isolamento hardware, il networking time-sensitive e la crittografia avanzata, è particolarmente adatto a supportare veicoli definiti dal software e architetture zonali.
“Gli MCU S32K39 offrono una combinazione convincente di tecnologia moderna che offre alle case automobilistiche un’enorme flessibilità e scalabilità per accelerare lo sviluppo dei veicoli elettrici e implementare le più recenti tecnologie di elettrificazione. NXP è all’avanguardia con un portafoglio completo di soluzioni complementari per offrire ai nostri clienti la possibilità di garantire migliori esperienze di guida dei veicoli elettrici e contribuire ad accelerare la rivoluzione dei veicoli elettrici” ha dichiarato Allan Mcauslin, direttore del segmento controllo veicoli ed elettrificazione presso NXP Semiconductors.
Caratteristiche tecniche della famiglia S32K39
- Con quattro core Arm Cortex-M7 a 320 MHz configurati come coppia lockstep e due core split-lock, è l’elemento dalle prestazioni più elevate della famiglia S32K
- Fino a 6 MB di memoria flash e 800 KB di SRAM
- Due coprocessori di controllo del motore e modulazione di larghezza di impulso (PWM) ad alta risoluzione NanoEdge per prestazioni più elevate e controllo di precisione
- Resolver software Safe ASIL D con conseguente eliminazione dei componenti esterni e riduzione dei costi
- DSP integrato per filtraggio digitale flessibile con algoritmi di machine learning (ML).
- Supporto analogico multicanale con convertitori A/D SAR e sigma-delta, comparatori e generatori di onde sinusoidali per l’eccitazione del resolver
- Sei interfacce CAN FD, TSN Ethernet e molti I/O programmabili avanzati
- Motore di sicurezza hardware (HSE) per avvio affidabile, servizi di sicurezza, aggiornamenti over-the-air (OTA) sicuri tramite infrastruttura a chiave pubblica (PKI) e gestione delle chiavi
- Sono disponibili anche le versioni S32K37 (senza i due processori di controllo del motore).
- Sviluppato con processi di sicurezza informatica certificati ISO/SAE 21434 e sicurezza funzionale ISO 26262
- Disponibile in due package: 176LPQFP-EP e 289MAPBGA
Disponibilità della soluzione di sistema
Campioni ingegneristici, schede di valutazione e un set completo di strumenti e supporto software sono già disponibili per i clienti principali. Gli MCU S32K39 possono essere combinati con l’SBC (system basis chip) di sicurezza FS26 di NXP e con l’avanzato gate driver isolato ad alta tensione GD3162 con controllo dinamico regolabile della forza del gate per un sistema di controllo sicuro dell’inverter. Entrambi supportano il massimo livello di sicurezza funzionale (ASIL D) per lo sviluppo di inverter di trazione. Il chip sarà disponibile in volumi a partire dal quarto trimestre 2023.
Ulterioni informazioni sulle soluzioni di elettrificazione di NXP
L’architettura robusta e aperta delle soluzioni di elettrificazione di NXP consente comunicazioni bidirezionali più sicure dagli endpoint elettrificati al cloud. Le tecnologie integrate e quelle embedded offrono ai progettisti e ai fornitori di servizi la fiducia necessaria per costruire sistemi con i più elevati standard di safety e security; con informazioni utili per migliorare le prestazioni per l’intero ciclo di vita del prodotto. Le soluzioni di elettrificazione NXP offrono il controllo dell’intero ecosistema, non solo di una parte, gestendo la batteria, l’azionamento del motore, la ricarica rapida e il bilanciamento del carico su intere reti.
Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link: nxp.com/S32K39
