PTC加热系统主要用于汽车驾驶室取暖，以及冬季预热电池包或发动机，它被广泛应用于新能源汽车，尤其是纯电动汽车中。PTC是Positive Temperature Coeficient的缩写，意为正的温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料。
PTC加热系统需监测高压母线电压、加热电流、温度、PWM驱动占空比等工作状态信息，根据采集的温度或者CAN总线输入的功率需求来调节芯体的输出功率，通过CAN通信上报工作状态和故障报警信息。
图1: PTC芯体
Z20K118
智芯的32位Z20K118系列MCU，基于ARM® Cortex®-M0+内核，支持内部64M Hz或外部40M Hz主频，内部包含32KB RAM,128KB Data Flash和256KB Code Flash。
根据PTC加热系统的应用需求，接口框图如下, LQFP64封装的Z20K118足以满足。此外，智芯提供的Z20K118 SDK开发包，极大的方便了驱动适配，包括ADC、PWM、IO、Capture、CAN、定时器、看门狗和EEPROM (Data Flash模拟) ；并基于此进行加热控制的应用开发；各任务通过定时进行调度。
图2: MCU接口框图
Z20K118的12位ADC支持map trigger映射触发模式，每组映射配置支持最多6个通道。
CAN通信通过配置不同的mailbox实现报文收发。PWM通过Timer模块实现，PWM频率范围支持几十~几K Hz，两路PWM的占空比独立设置，互不干扰。
Capture 捕获采集驱动芯片的实际输出占空比，通过配置Timer模块的双边沿检测实现。另需配置timer的overflow中断，在中断中根据last ccv== current ccv，以及GPIO寄存器状态，判断出是否持续高电平(100%)或低电平(0%)。
故障检测及保护策略
通过Capture捕获的实际PWM占空比，结合电流和母线电压，实现驱动电路的故障检测。
总结
Z20K118强大的性能足以满足PTC加热系统的应用需求。某 Tier 1 已基于K118产品实现PTC产品开发和测试，即将量产。智芯应用团队在产品开发过程中提供了全方面的技术支持，加速了开发过程。
来源：智芯SEMI
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