Freescale MC33813单缸小型发动器控制方案

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Freescale公司的MC33813是一种发动机控制模拟电源集成电路,包括5个集成低边驱动器,两个预驱动器,一个VSR(可变磁阻传感器)输入电路,一个采用外部传输晶体管的前置稳压器,以及两个5.0V内部稳压器,其中一个用于(MCU) VCC供电,另一个用作受保护的传感器电源,主要用在汽车电子,摩托车发动机控制单元(ECU)和小型发动机控制和直喷发动机.本文介绍了MC33813主要特性,框图,应用电路,以及KIT33813AEEVBE评估板(EVB)主要特性,框图,电路图,材料清单和PCB元件布局图.

MC33813是一种发动机控制模拟电源集成电路,适用于单缸摩托车及其他小型发动机控制应用。IC包括5个集成低边驱动器,两个预驱动器,一个VSR(可变磁阻传感器)输入电路,一个采用外部传输晶体管的前置稳压器,以及两个5.0V内部稳压器,其中一个用于(MCU) VCC供电,另一个用作受保护的传感器电源。此外,还包括带看门狗的MCU复位控制电路、用于诊断通信的ISO 9141 K线接口以及一个SPI (串行外设接口)。5个低边驱动器,用于驱动一个喷油器,一个灯泡,两个继电器或者其他负载和一个转速表。预驱动器用于驱动IGBT或MOSFET晶体管来控制点火线圈和/或一个HEGO加热器。这两款器件采用48引脚LQFP封装,带裸焊盘。

MC33813主要特性:

设计的工作电压范围为4.5 V ≤ VPWR ≤ 36 V
确保逻辑稳定性的最低电压为2.5 V
一个喷油器-典型值 1.3 A
一个点火IGBT或通用门控预驱动器
一个O2传感器(HEGO)加热器,通用门控预驱动器
继电器1驱动器,典型值2.0 A,用于燃油泵控制
继电器2驱动器,典型值1.0 A,用于电源继电器控制
灯泡驱动器,典型值1.0 A,也可用于驱动一个LED
VPROT受保护的传感器电源,跟踪VCC +5.0 V 稳压器
MCU复位生成器-系统完整性监控器(看门狗)
VPP前置稳压器,为VCC和VPROT稳压器供电
独立的故障保护,所有故障通过SPI报告
ISO 9141 K-Line接口,用于传送诊断信息
启动/关闭控制和上电时序逻辑,实现电源控制
使用一个5.0 V SPI和逻辑I/O可直接与MCU连接
带有自动/手动选择阈值和滤波器时间的差分/单端VRS可调节电路,带有数字和转速输出
钥匙开关逻辑,用于设置功率继电器和MCU控制的关断。
MC33813目标应用:
汽车电子
摩托车发动机控制单元(ECU)和小型发动机控制 
直喷发动机

图1.MC33813功能框图

图1.MC33813功能框图

图2.MC33813简化应用电路图

图2.MC33813简化应用电路图

KIT33813AEEVBE评估板(EVB)

KIT33813AEEVBE评估板(EVB)是一款易用的电路板,可让用户练习使用MC33813单缸小型发动器控制IC的所有功能。 PC通过连接到其USB端口的USB/SPI Dongle (KITUSBSPIDGLEVME)来与该EVB通信。飞思卡尔SPIGen (版本6.0)程序针对MC33813 SPI (串行外设接口)提供用户界面,可让用户向IC发送命令以及从IC接收状态信息。

KIT33813AEEVBE评估板(EVB)主要特性:
MC33813的特性:
工作电压范围为4.5 V ≤ VPWR ≤ 36 V
确保逻辑稳定性的最低电压为2.5 V
一个喷油器驱动器 - 典型值1.3 A
一个点火IGBT或通用门控预驱动器
一个O2传感器(HEGO)加热器,通用门控预驱动器
继电器1驱动器,典型值2.0 A,用于燃油泵控制
继电器2驱动器,典型值1.0 A,用于电源继电器控制
灯泡驱动器,典型值1.0 A,也可用于驱动一个LED
VPROT受保护的传感器电源,跟踪VCC +5.0 V稳压器
MCU复位生成器-系统完整性监控器(看门狗)
VPP前置稳压器,为VCC和VPROT稳压器供电
独立的故障保护,所有故障通过SPI报告
ISO 9141 K-Line接口,用于传送诊断信息
启动/关闭控制和上电时序逻辑
使用5.0 V SPI和逻辑I/O直接连接MCU
差分/单端VRS调适电路

图3.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)外形图

图3.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)外形图

图4.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)和KITUSBSPIDGLEVME板建立图

 

图4.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)和KITUSBSPIDGLEVME板建立图

 

图5.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)框图

图5.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)框图

图6.KIT33813AEEVBE评估板(EVB电路图(1)

图6.KIT33813AEEVBE评估板(EVB电路图(1)

图7.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)电路图(2)

图7.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)电路图(2)
KIT33813AEEVBE评估板(EVBKIT33813AEEVBE评估板(EVB)材料清单1

 

KIT33813AEEVBE评估板(EVB)材料清单2

KIT33813AEEVBE评估板(EVB)材料清单3

图8.KIT33813AEEVBE评估板(EVB)元件布局图
详情请见:
https://cache.freescale.com/files/analog/doc/data_sheet/MC33813.pdf?fr=g
https://cache.freescale.com/files/analog/doc/user_guide/KT33813UG.pdf?fpsp=1

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