NXP的电源芯片FS26 汽车安全系统基础芯片（SBC）系列概述

FS26 汽车安全系统基础芯片（SBC）系列概述

FS26系列是专为支持入门级和中端安全微控制器设计的汽车安全系统基础芯片（SBC），如S32K3系列。这些芯片提供了广泛的功能，以支持汽车电气化应用，涵盖动力总成、底盘、安全系统和低端网关技术等多个领域。

主要特性和优势

1. 工作范围

• 最大输入电压：40V DC
• 支持工作电压范围： - 使用VBST时，支持下至电池3.2V- 不使用VBST时，支持下至电池6V
• 低功耗OFF模式：30μA静态电流
• 低功耗待机模式：25μA静态电流，可通过OTP配置和SPI通信选择激活方式。

2. 电源供应

• VPRE：同步降压转换器，集成FET - 可配置的输出电压和开关频率- 输出电流高达1.5A- 低功耗待机模式下采用PFM模式运行
• VCORE：同步降压转换器，用于微控制器核心供电 - 输出电流高达0.8A或1.6A（根据型号不同）- 输出电压范围：0.8V至3.35V
• VBST：异步升压控制器 - 可配置为前端供电以适应低电压启动配置或后端供电- 可扩展的输出电流能力
• LDO1 和 LDO2：低压差稳压器 - LDO1用于微控制器IO支持- LDO2用于系统外设支持- 可选的输出电压范围为3.3V至5.0V- 每个最高可达400mA的电流能力
• VREF：高精度参考电压（精度为0.75%）
• TRK1 和 TRK2：电压跟踪稳压器 - 可选的输出电压为VREF、LDO2或内部LDO参考电压- 每个最高可达150mA的电流能力

3. 系统支持

• 两个高电压支持的唤醒输入
• 可编程GPIO具有唤醒功能
• 可编程长期定时器（LDT）用于系统关闭和唤醒控制
• 通过模拟复用器监视系统电压
• 可选的唤醒源，包括WAKE/GPIO引脚、LDT或SPI活动
• 通过带CRC检查的32位SPI接口控制设备

4. 合规性

• 电磁兼容性（EMC）优化技术
• 支持各种汽车EMI测试标准的电磁干扰（EMI）鲁棒性

5. 功能安全

• 支持从ASIL B到D的安全完整性级别
• 独立的监控电路和看门狗功能
• 启动时的模拟和逻辑内建自测（ABIST和LBIST）
• 带潜在故障检测机制的安全输出

6. 配置和启用

• LQFP48封装，带有裸露的热管理接触板
• 通过OTP保持的永久设备定制
• OTP仿真模式用于硬件开发和评估
• 调试模式用于软件开发、MCU编程和调试

引脚描述和用法

FS26芯片的引脚配置详细如下：

• LQFP48封装，具有带有裸露热管理接触板，有助于优化热管理和电气连接。
• Pin 1-9：供电和地线引脚，用于连接主电源和地线，确保电路稳定工作。
• Pin 10-29：通用输入输出引脚（GPIO），用于配置设备的输入和输出信号，支持唤醒功能、系统控制和数据通信。
• Pin 30-37：模拟复用器（MUX）引脚，用于系统监控和电压检测，支持系统运行时的电压监控功能。
• Pin 38-45：SPI通信接口引脚，支持高速数据传输和设备控制，包括系统启动、调试和远程配置。
• Pin 46-48：专用引脚，用于特定功能如系统时钟、复位控制和安全故障信号输出。

应用举例

FS26系列芯片在多款量产车型中发挥了关键作用，如：

• 丰田Camry：利用FS26的多路开关模式稳压器和低功耗待机模式，支持其动力总成系统的高效稳定运行。例如，其高精度的参考电压和电压跟踪稳压器能够确保引擎控制单元和传感器的可靠供电。
• 大众高尔夫：通过FS26的可编程GPIO和唤醒功能，实现了底盘系统的精确监控和响应。例如，系统可以利用其配置的唤醒源迅速响应驾驶员的操作。
• 奔驰C级：在其安全系统中使用FS26的安全输出和独立监控电路，确保了高级别的功能安全性和故障检测能力。例如，其电磁兼容性优化技术确保了系统在复杂电磁环境中的稳定性。
• 本田雅阁：利用FS26的OTP配置和调试模式，支持了硬件开发和软件调试过程中的高效率和可靠性。例如，开发人员可以利用其调试模式进行实时故障诊断和修复。

FS26系列芯片设计符合严格的汽车行业标准，提供了广泛的功能和高度的安全性，适用于各种复杂的汽车电气化应用场景，并已在多款畅销车型中得到成功应用。