意法半導體L9369-TR門驅動器中文資料

一、型號與類型

L9369-TR是意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）生產的一款針對電動駐車制動（EPB）特定應用的汽車集成電路（IC）。該產品屬于線性穩壓器（LDO）類別中的門驅動器，具體為電子雙路H橋預驅動器。L9369-TR以其獨特的功能和設計，廣泛應用于汽車電子系統中，特別是在電子駐車制動系統、電子穩定系統（ESC/ESP）、汽車電源管理及電機控制等領域。

　　廠商名稱：ST意法半導體

　　元件分類：門驅動器

　　中文描述： 用于電子駐車制動的電子雙路H橋預驅動器

　　英文描述： Automotive IC for a specific application of electric parking braking

　　在線購買：立即購買

　　L9369-TR概述

　　L9369-TR是一款用于電動停車制動具體應用的汽車集成電路。它針對電動停車制動的具體應用，適用于電纜拉桿或電機齒輪單元（MGU）中的系統配置。其核心是兩個H橋驅動級，用于驅動8個外部FET，用于后輪制動執行器。這些級是完全驅動的，可通過SPI進行配置，也可采用PWM控制模式，并有過流保護，可監測漏源和門源電壓。同步的電機電壓和電流采集是通過全差分放大器進行的，該放大器具有可編程的精確增益和低偏移，以及10個ADCΣ-Δ調制器。這套接口由4個GPIO引腳和一個按鈕接口完成，允許在正常和睡眠模式下管理來自電子停車制動（EPB）按鈕控制臺的特定客戶要求。

　　符合AEC-Q100標準

　　符合ISO26262的功能安全概念，雙帶隙參考

　　4個高壓側和低壓側柵極預驅動器，用于8個外部電源NFETsy，4個GPIO級

　　可編程閾值的過流保護

　　用于VDS監測、睡眠模式下的系統喚醒的可編程和NFET獨立閾值

　　10個集成全差分放大器，具有低偏移、非常精確的增益和自檢功能

　　32位，10MHz SPI，帶CRC，用于內部設置、自檢和診斷

　　完全驅動外部電源NFET，低至5.5V電池輸入電壓，看門狗

　　對主電源進行監控，對內部穩壓器進行連續BIST

　　LQFP64封裝，功能溫度范圍為-40至175°C

　　L9369-TR中文參數

　　制造商:STMicroelectronics

　　產品種類:門驅動器

　　產品:Driver ICs-Various

　　類型:High-Side,Low-Side

　　安裝風格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:LQFP-64

　　激勵器數量:2 Driver

　　輸出端數量:2 Output

　　電源電壓-最小:3.4 V

　　電源電壓-最大:40 V

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+175 C

　　系列:L9369

　　L9369-TR引腳圖

二、工作原理

L9369-TR的核心工作原理基于其雙路H橋驅動器架構，該架構專為驅動后輪制動器執行器的8個外部場效應晶體管（FET）而設計。這些驅動器級通過串行外設接口（SPI）進行完全驅動和配置，并可在脈沖寬度調制（PWM）控制模式下工作。以下詳細闡述其工作原理的幾個關鍵方面：

1. 雙路H橋驅動器：L9369-TR內部集成了兩個H橋驅動器級，每個驅動器級都能獨立控制后輪制動器執行器的四個FET，從而實現對制動器的精確控制。這種設計提高了系統的靈活性和可靠性。

2. SPI配置與PWM控制：通過SPI接口，用戶可以方便地配置驅動器的各項參數，如輸出電壓、過流保護閾值等。同時，PWM控制模式允許對驅動器進行精細的功率調節，以滿足不同工況下的制動需求。

3. 過流保護：為了防止因電流過大而損壞設備，L9369-TR內置了過流保護功能。該功能通過監控漏極-源極和柵極-源極電壓來實現，一旦檢測到過流情況，驅動器將自動調整輸出或關閉以保護系統。

4. 電機電壓與電流采集：L9369-TR通過全差分放大器實時采集電機的電壓與電流信息，這些信息對于電機控制至關重要。全差分放大器具有可編程的精確增益和低偏移特性，以及10個ADC Σ-Δ調制器，確保了采集數據的準確性和穩定性。

5. LED驅動與電機速度傳感器接口：該芯片還提供了兩個可配置的HS/LS級，用于驅動LED陣列，并具有前饋調節功能。此外，還提供了兩個電機速度傳感器接口（MSS），用于從制動執行器獲取位置反饋，從而實現對制動過程的實時監控和調整。

三、特點

1. 高集成度：L9369-TR集成了雙路H橋驅動器、全差分放大器、ADC Σ-Δ調制器、LED驅動器及電機速度傳感器接口等多種功能于一體，大大降低了系統設計的復雜性和成本。

2. 高精度與高可靠性：通過精確的增益控制、低偏移的全差分放大器以及可靠的過流保護機制，L9369-TR確保了電機控制的高精度和高可靠性。

3. 靈活配置：支持SPI接口配置和PWM控制模式，用戶可以根據實際需求靈活調整驅動器的各項參數和工作模式。

4. 低功耗：支持睡眠模式和正常模式切換，以在低功耗和高性能之間實現最佳折衷。

5. 寬溫度范圍：采用LQFP64封裝，功能溫度范圍為-40°C至175°C，適用于各種極端工作環境。

6. 符合安全標準：符合AEC-Q100標準和ISO26262的功能安全概念，為汽車電子系統的安全設計提供了有力保障。

四、應用領域

L9369-TR作為一款專為電動駐車制動設計的汽車集成電路，其應用領域十分廣泛，主要包括以下幾個方面：

1. 電子駐車制動系統（EPB）：L9369-TR是電子駐車制動系統的核心組件，適用于電纜拉桿或電機齒輪單元（MGU）中的系統配置。其雙路H橋驅動器架構能夠精確控制后輪制動器執行器，實現穩定可靠的駐車制動功能。

2. 電子穩定系統（ESC/ESP）：作為電子穩定系統的核心芯片之一，L9369-TR在檢測和減少牽引力損失、防止車輛打滑方面發揮著重要作用。它廣泛應用于高檔車型特別是SUV車型中，提升了車輛的安全性和穩定性。

3. 汽車電源管理：在汽車電源管理系統中，L9369-TR的高精度和高可靠性特性使其成為電源控制場景中的優選芯片。它能夠確保電源供應的穩定性和可靠性，為汽車電子系統的正常運行提供有力支持。

4. 電機控制：通過實時采集電機的電壓與電流信息，L9369-TR在電機控制領域也展現出了其獨特的優勢。它可以精確控制電機的運行狀態和輸出功率，提高電機的運行效率和穩定性。

五、詳細參數

L9369-TR作為一款高度集成的汽車門驅動器，其詳細參數對于系統設計和性能評估至關重要。以下是一些關鍵的參數信息：

1. 供電電壓（Vcc）：

• 典型值：5V（根據具體應用可能有所不同，但通常符合汽車標準電源電壓范圍）

• 允許范圍：通常在3.3V至5.5V之間，具體取決于型號和版本

2. 輸出電流能力：

• 每個H橋驅動器的最大輸出電流（Iout）根據具體封裝和散熱條件而定，但一般設計足以驅動中等至大型功率的電機或執行器。

• 典型值可能在數安培至十安培之間，具體取決于外部FET的額定電流和散熱設計。

3. PWM頻率：

• 支持的PWM頻率范圍廣泛，以滿足不同應用的需求。

• 典型值可能在幾百Hz至幾十kHz之間，允許用戶根據電機特性和系統響應需求進行調整。

4. ADC分辨率與采樣率：

• 內置的ADC Σ-Δ調制器提供高精度的電機電壓和電流采樣。

• 分辨率和采樣率根據具體設計而定，但通常足以滿足實時電機控制和故障診斷的需求。

5. SPI接口：

• 支持標準的SPI通信協議，便于與微控制器或其他數字控制單元進行連接和數據交換。

• 時鐘速率和數據速率根據具體應用和系統設計進行優化。

6. 溫度范圍：

• 工作溫度范圍廣泛，從-40°C至+150°C（或根據封裝類型有所不同），確保在各種極端環境條件下都能穩定工作。

• 存儲溫度范圍通常更寬，以適應不同的物流和存儲條件。

7. 封裝與引腳配置：

• 采用LQFP64（或其他類似）封裝，提供足夠的引腳以滿足所有功能需求。

• 引腳配置合理，便于PCB布局和布線，同時確保信號完整性和電磁兼容性。

8. 保護功能：

• 內置過流保護、過溫保護、短路保護等多種保護功能，確保在異常情況下能夠自動關閉或限制輸出，防止設備損壞或安全事故發生。

9. 靜態功耗與動態功耗：

• 靜態功耗（在睡眠模式或待機模式下）非常低，有助于延長系統電池壽命。

• 動態功耗（在正常工作模式下）根據負載條件和輸出電流而變化，但設計旨在保持較低的功耗水平以提高系統效率。

10. 電磁兼容性（EMC）與電磁干擾（EMI）：

• 符合相關EMC和EMI標準，減少對其他汽車電子系統的干擾，并能在電磁環境中穩定工作。

六、應用實例與優勢

在實際應用中，L9369-TR以其卓越的性能和可靠性贏得了廣泛的認可。以下是一個典型的應用實例：

在高端汽車的電子駐車制動系統中，L9369-TR被用作雙路H橋預驅動器，直接控制后輪制動器執行器的電機。通過SPI接口與車輛的主控制單元（MCU）連接，L9369-TR接收來自MCU的控制信號和參數配置信息，并實時反饋電機的電壓、電流和位置信息。在車輛需要駐車制動時，MCU通過PWM信號控制L9369-TR驅動電機執行制動操作；在需要釋放制動時，則通過相應的控制邏輯實現制動力的釋放。整個過程中，L9369-TR的高精度、高可靠性和靈活性確保了駐車制動系統的穩定性和安全性。

此外，L9369-TR還具備以下顯著優勢：

• 簡化系統設計：高度集成的功能減少了外部元件的數量和復雜度，降低了系統設計的難度和成本。

• 提高系統性能：通過精確控制電機的運行狀態和輸出功率，提高了系統的響應速度和制動效率。

• 增強系統安全性：內置的多種保護功能和符合安全標準的設計確保了系統在各種工況下的安全性和可靠性。

• 易于擴展和維護：標準的SPI接口和可配置的參數設置使得系統升級和維護變得更加容易和靈活。

綜上所述，L9369-TR作為一款專為汽車電子系統設計的門驅動器，以其卓越的性能、高可靠性和靈活性在電子駐車制動系統、電子穩定系統以及更廣泛的汽車控制領域展現出了巨大的應用潛力和價值。