Sowohl für Glühbirne als auch LED im Autolicht bietet Infineon Leistungsschalter mit intelligenten Schutz- und Diagnose-Funktionen

17.10.2006 | Fachpresse

München / Detroit, USA, 17. Oktober 2006 – Mit Infineons neuen Leistungsschaltern lassen sich im Auto sowohl herkömmliche Glühbirnen als auch LEDs ansteuern. Die neue Familie von 5-kanaligen intelligenten High-Side-Leistungsschaltern macht Steuereinheiten für Beleuchtungssysteme kleiner und bietet dabei Schutz- und zusätzliche Diagnosefunktionen. Kompakter werden die Lichtsteuereinheiten mit Infineons BTS 55XX SPOC (SPI Power Controller)-Bauelementen, die sowohl N-Kanal-MOSFETs als auch Ladungspumpen-Komponenten zusammen mit der Steuerungslogik und Schutzfunktionen integrieren – und dies monolithisch als System-in-Package im JEDEC-kompatiblen P-DSO-36-Standard-Gehäuse.
 
„Mit unseren ICs und intelligenten Leistungskomponenten unterstützen wir die Innovationen unserer Kunden in Komfort- und Sicherheitsanwendungen und im Antrieb“, sagte Christopher Cook, General Manager des Geschäftsbereichs Automobil-, Industrieelektronik und Multimarket von Infineon Technologies Nordamerika. „Raffiniertes Chipdesign und smarte Integration von digitalen und Leistungskomponenten, wie bei unserer SPOC-Familie, machen Lichtsteuerungen ausgeklügelter und kompakter und senken - verglichen mit diskreten Lösungen - auch deren Systemkosten.“ 
 
Verbesserte Diagnose und einfacheres Design über die SPI-Schnittstelle
 
Jedes Mitglied der SPOC-Familie bietet ein SPI (Serial Peripheral Interface) für die Steuerung und Diagnose sowie die traditionelle parallele Schnittstelle für den einfachen PWM-Betrieb. Darüber hinaus verfügen die BTS 55XX Bauelemente über Signale zur Stromabtastung für jeden Kanal, mit internem Multiplexing, was I/O-Pins auf der Mikrocontroller-Seite einspart. Ein weiteres Funktionsmerkmal sind selbst anpassende Strombegrenzungen, die die Leistungsaufnahme bei einem Kurzschluss begrenzen.
 
Mit dem SPOC kann man im On-Status zwischen offener Last und anderen Fehlern (z. B. Übertemperatur oder Überlast) differenzieren. Die Diagnosefunktionen basieren auf Zustandssignalen (Latching-Fehler-Flags) für jeden Kanal. Diese werden über das SPI ausgelesen, was mit dem Status-Pin bei einem diskreten Leistungstreiber vergleichbar ist. Ein Latch-Fehlersignal erfordert keine Koordination des Software-Timings, was gerade bei PWM-Applikationen sehr hilfreich ist.
 
Unabhängig von der Anzahl der genutzten SPOC-Bauelemente, lassen sich alle Diagnosefunktionen über einen einzigen A/D-Pin des Mikrocontrollers und die SPI-Leitungen abwickeln. Die SPI-Leitungen können dabei auch von anderen SPI-basierten Bauelementen (z. B. Systembasis-Chips für das Fahrzeugnetzwerk) genutzt werden. Damit sind weniger I/O-Ports des Mikrocontrollers für die Schnittstelle zu den Smartpower-Treibern erforderlich. Das Hardware- und Software-Design ist weniger komplex, was auch das Leiterplatten-Layout einfacher macht. Diese Vorteile kommen besonders zum Tragen, wenn mehrere SPOC-Bauelemente in Lichtsteuereinheiten eingesetzt werden.
 
Für LEDs und herkömmliche Lampen konfigurierbar
 
Bei Beleuchtungssystem setzen Autohersteller verstärkt auf LEDs als Alternative zu herkömmlichen Lampen. LEDs sind kleiner, leichter und einfacher einzubauen. Außerdem sind sie effizienter und zuverlässiger. Der Übergang von Lampen auf LEDs verbessert das Power-Management und senkt das Risiko, dass es beim Fahrzeug zu einem Lichtausfall kommt.
 
Die SPOC Bauelemente (außer dem BTS 5566GX) können sowohl für den Lampen- als auch LED-Betrieb konfiguriert werden. Für das Treiben der beiden verschiedenen Lasten lässt sich die Hardware unverändert nutzen. Der Wechsel der Betriebsart ändert Durchgangswiderstand (R DS(on)), Strombegrenzung, Slew-Rate und die Stromabtastung, so dass jeder Lasttyp im Hinblick auf Schaltverhalten, Schutz und Diagnose-Genauigkeit optimal betrieben werden kann. Damit lässt sich eine Lichtsteuerung mit SPOC in mehreren Fahrzeugtypen mit unterschiedlichen Lichtlasten einsetzen.
 
Sichere Funktionalität
 
Der BTS 5590GX bietet eine Fail-Safe-Funktion mit einer integrierten Watchdog-Schaltung. Diese Schaltung wird über das SPI von einer leistungsfähigen State-Maschine bedient, um eine sichere Notlauf („Limp-Home”)-Funktionalität zu gewährleisten. Bei einem Fehler oder Kurzschluss in der Lichtsteuerung wird der Watchdog aktiviert und der SPOC kann so konfiguriert werden, dass jeder Kanal auf einen definierten Betriebsstatus zurückgesetzt wird. Jeder SPOC-Baustein verfügt über einen speziellen Eingangs-Pin für den Empfang des Limp-Home-Signals vom BTS 5590GX (oder einem anderen Baustein mit Watchdog). Dieses Merkmal ist besonders wichtig bei sicherheitskritischen Anwendungen wie z. B. den Scheinwerfern. Tritt der Fehler in der Nacht auf, lässt sich das System für den Notbetrieb so konfigurieren, dass Blinker und alle Seiten- und Rückleuchten angeschaltet werden, damit das Fahrzeug gut sichtbar ist.
 
Verfügbarkeit und Preise
 
Der erste Baustein aus der SPOC-Familie, der BTS 5590GX, ist als Design-Muster zusammen mit einem kompletten Evaluierungs-Kit verfügbar und wird ab 2007 in Automobilen zum Einsatz kommen. Der BTS 5590GX kostet 4,35 US-Dollar in Musterstückzahlen. Muster weiterer Mitglieder der Familie, der BTS 5566GX und BTS 5576GX, gibt es ab Anfang 2007. Alle SPOC-Bausteine sind in umweltfreundlichen RoHS-Gehäusen erhältlich.
 
Laut dem US-Marktforscher Strategy Analytics ist Infineon der weltweit führende Anbieter von Leistungshalbleitern für die Automobilindustrie und hielt im Jahr 2005 einen Weltmarktanteil von 22,5 Prozent.
 
Infineon zeigt seine neue SPOC-Famlie auf der Automobil-Fachmesse Convergence 2006 (Stand 1124) vom 16. bis 18. Oktober in Detroit. Weitere Informationen über die BTS 55XX SPOC Familie unter http://www.infineon.com/spoc .

Über Infineon

Die Infineon Technologies AG, München, bietet Halbleiter- und Systemlösungen für Automobil-, Industrieelektronik und Multimarket, für Anwendungen in der Kommunikation sowie Speicherprodukte über ihr Tochterunternehmen Qimonda. Infineon ist weltweit tätig und steuert seine Aktivitäten über Landesgesellschaften in den USA aus San Jose, Kalifornien, im asiatisch-pazifischen Raum aus Singapur und in Japan aus Tokio. Mit weltweit rund 36.400 Mitarbeitern erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2005 (Ende September) einen Umsatz von 6,76 Milliarden Euro. Das DAX-Unternehmen ist in Frankfurt und New York (NYSE) unter dem Symbol „IFX“ notiert. Weitere Informationen unter www.infineon.com . Weitere Informationen zu Qimonda unter www.qimonda.com

Informationsnummer

INFAIM200610.008

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