线控技术重构底盘自由系列之一:高集成、安全性,EMB的正确打开方式
继液压制动系统一站式解决方案后,意法半导体底盘家族又迎来新成员:面向电子机械制动系统(EMB)的专用芯片XWire12B。
在智能驾驶向L3/L4迈进的过程中,EMB以全电子化架构被广泛认为是未来制动系统的终极方案,它通过电机或执行器直接作用于制动机构,实现对车辆制动力的精准控制。相比传统液压制动,EMB取消了液压回路,消除制动液漏液风险,简化了系统结构并优化整车线束布置,也提高了响应速度和控制精度。
由于EMB通过电机直接控制轮边,轮边ECU处于高温、高振动等严苛工况和环境,这对所使用芯片的可靠性和耐久性提出了更高的要求。此外,轮边有限的空间也限制了硬件布局和散热设计,芯片需要具备更高的集成度,以实现控制器的小型化。
基于以上考虑,ST推出一款全新的EMB专用芯片 - XWire12B,并组建全新的轮端EMB系统解决方案:Stellar E1 + EPIC-X1 + XWire12B + Mosfet。相比ST上一代方案,新方案专为EMB设计,功能更加精准匹配需求,避免了资源浪费,此外从功能和集成度也进一步优化,同时加强了安全冗余,确保系统更可靠稳定。
▼ 轮边EMB方案框图

重点向大家介绍XWire12B,这款芯片是ST线控底盘系列中首个采用全新XWire命名的产品,主要特性如下:
• VDH/VHBR电机供电范围从4.5V-40V
• 一路12V无刷电机前置驱动器
- Typ 20kHz开关工作频率,x3 PVF比较器
- 最小1.5A门极驱动电流能力
• 三路浮地电流检测,高精度电流采样放大器(+/-0.5%增益误差)
• 一路H桥预驱,用于锁止机构控制,集成专用电荷泵
• 一路WSS接口(支持高边或低边轮速采样,兼容市面上各种不同类型轮速传感器)
• 封装:TQFP80 EP down
• 满足ISO26262 ASIL-D等级
• AEC-Q100 Grade 1
▼ XWire12B功能框图

XWire12B优势和亮点:
• 浮地电流检测:减少共模噪声和电机驱动器开关噪声的影响,提高测量精度;全周期采样。
• 高精度电流采样放大器(±0.5%增益误差):提高电机控制性能,优化系统效率。
• 高边或低边轮速采样:灵活的采样方式提供更多系统设计优化的可能性。
• PMSM三相桥和EPB H桥独立供电,独立安全关断路径:便于故障隔离,提高系统安全性和可靠性。
• 芯片提供全面保护监测,参数全方位可配,应对各种应用场景。