英飞凌科技与中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司（简称“工程院”）今日联合发布了基于虚拟化平台的英飞凌Aurix微控制器功能安全测试平台。该平台将助力主机厂和汽车零部件供应商更高效、更低成本地完成汽车功能安全设计的软件测试验证。

随着汽车电动化、智能化、网联化的高速发展，整车电子控制单元（ECU）的数量不断提升的同时，功能安全等级成为关键ECU的核心评价指标。车载控制芯片（MCU）作为ECU的大脑，其软件设计对实现系统功能安全上至关重要。此次英飞凌与工程院合作开发的功能安全测试用例库，借助于新思科技虚拟化开发套件（Synopsys VDK），通过软件的方法对芯片行为级模型进行故障模拟注入。相比传统的针对硬件的真实故障营造方法，软件方法将大幅提高测试的覆盖度、效率和灵活性，降低MCU功能安全软件测试和验证的整体成本，为主机厂和零部件厂商对于MCU功能安全软件的测试和验证提供一种全新的方法论。

英飞凌的Aurix系列是全球首款符合ISO 26262:2018版ASIL-D功能安全标准的MCU，迄今为止共有50多个汽车品牌的车型采用了该系列产品，非常适合作为普适性功能安全设计及测试验证软件的硬件基础。

英飞凌科技大中华区高级副总裁兼汽车电子事业部负责人曹彦飞先生表示：“作为全球最大的车用半导体供应商，英飞凌在汽车系统安全领域持续深耕，通过不断加强生态合作，推动本土设计产业化。此次我们与中汽中心汽车工程研究院的合作，将助推车载芯片功能安全开发及测试技术迈入规模应用阶段，为未来智能出行保驾护航。”

工程院院长高继东先生表示：“中汽中心汽车工程研究院积极探索汽车安全技术，坚持面向汽车产业链，通过持续技术创新实现高端研发供给，努力打造‘高端体系化、创新国际化、平台生态化’的行业研发平台，建设具有全球竞争力的世界一流汽车工程技术服务企业。与此同时，我们期待与全球汽车芯片领军企业——英飞凌合作，携手强化微控制芯片功能安全业务落地实践。”

关于英飞凌

英飞凌科技股份公司是全球领先的半导体科技公司，我们让人们的生活更加便利、安全和环保。英飞凌的微电子产品和解决方案将带您通往美好的未来。2020财年（截止9月30日），公司的销售额达85亿欧元，在全球范围内拥有约46,700名员工。2020年4月，英飞凌正式完成了对赛普拉斯半导体公司的收购，成功跻身全球十大半导体制造商之一。

英飞凌科技股份公司（FSE: IFX / OTCQX: IFNNY）为进一步壮大电平转换EiceDRIVER™产品阵容，推出1200 V三相栅极驱动器。该器件基于英飞凌独具特色的绝缘体上硅（SOI）技术，具备领先的负瞬态电压抗扰性、出色的闩锁抗扰性、快速过电流保护特性，并实现了真正的自举二极管的单片集成。这些独特的特性有助于减少BOM用料，实现更坚固的设计，并且其紧凑外形适用于工业驱动和嵌入式逆变器应用。

电平转换栅极驱动器6ED2230具备350 mA /650 mA拉电流和灌电流驱动能力。由于它具有集成死区时间，因此可以防止出现直通电流（shoot-through）现象。集成过电流保护比较器具有+/-5%参考阈值精度，可实现快速、可重复、可靠的开关保护。集成自举二极管具备超快速反向恢复特性，提供极低的40 ?6?8典型电阻。

该器件耐受负瞬态电压可达-100 V，支持重复700纳秒宽脉冲，实现出色的耐用性和可靠运行。低压侧和高压侧电源具有独立的欠压锁定（UVLO）功能，可确保安全运行。独特的DSO-24封装将低压和高压分隔在封装的两侧，进一步增加电气间隙和爬电距离。

供货情况

如何便捷的解决短距离的出行难题呢？共享单车？电动车？汽车？还是新型的电动滑板车？

细心的朋友会发现小巧便携的电动滑板车已经成为很多年轻人的优选。

各式各样的电动滑板车

电动滑板车最常见的造型就是L型了，一体式的车架结构，使用了极简主义风格进行设计。车把手可设计成弯曲形、也可设计成直线形，转向柱与车把手一般呈70°左右，可展现出组合装配的曲线美。

而在折叠后，电动滑板车为“一字型”结构，一方面可以呈现出折叠后的结构简洁美，另一方面便于携带。
电动滑板车深受大家的喜欢，除了造型之外，还有很多的优势：

便携：电动滑板车的尺寸一般较小，车身一般采用铝合金结构，具有轻巧便携的特点，相较于电动自行车，可以将电动滑板车轻松装入汽车后备箱，或者携带它乘坐地铁、公交等，可以与其他交通工具组合使用，十分便捷。

环保：可满足低碳出行的需求，相较于汽车，不用担心城市堵车，停车难等问题。

经济性高：电动滑板车使用锂电池供电，电池绵长，能耗低。

高效：电动滑板车一般使用永磁同步电机或无刷直流电机，电机出力大，效率高，噪音低，一般最高时速可达20km/h以上，比共享单车要快好多。

电动滑板车的组成

以某国产的电动滑板车为例，全车所有的零部件高达20多个，当然这些还不是全部，在车体内部还有电机控制系统主板。

电动滑板车的电机一般使用数百瓦的无刷直流电机或永磁同步电机并配合专门的控制器，刹车控制一般采用铸铁或复合钢；锂电池有多种容量，可以根据自己的实际需求来选择，如果对于速度有一定要求，则尽量选择48V以上的电池；如果对续航里程有要求，则尽量要选择容量在10Ah以上的电池。

电动滑板车的车身结构决定了其承载强度和重量，至少要有100公斤以上的承载力，确保滑板车足够结实，才能够在颠簸的路面经受考验。目前电动滑板车最常用的是铝合金材质，不仅质量相对较轻，同时在坚固程度上也十分出色。

仪表板可以显示当前车速以及里程等信息，一般选择电容触控屏；轮胎一般有真空胎和空气胎两种，真空胎相对较贵；为了轻量化设计，车架一般使用铝合金材质。这样的一辆普通的电动滑板车一般售价在1000-3000元之间。

电动滑板车技术核心剖析

如果把电动滑板车的组件拆分，一一估价的话，电机及控制系统的成本是最高的，同时他们也是电动滑板车的“大脑“，电动滑板车的启动、运行、进退、速度、停止依靠的都是滑板车中的电机控制系统。

电动滑板车能快速安全运行，对电机控制系统的性能要求很高，对电机的效率也有较大的要求。同时作为一种实用型的交通工具，要求电机控制系统能承受震动、耐受恶劣环境、可靠性高。

常规的滑板车控制系统硬件设计方案如下图所示，主要包括驱动MCU、门驱动电路、MOS驱动电路、电机、霍尔传感器、电流传感器、速度传感器等模块。

MCU通过电源通电工作，利用通讯接口和充电模块和电源及功率模块进行通信。门驱动模块与主控MCU进行电气连接，并通过OptiMOSTM驱动电路来驱动BLDC电机。霍尔位置传感器可以感测电机当前的位置，电流传感器和速度传感器可以组成双闭环控制系统来控制电机。

电机启动运行后，霍尔传感器感测电机的当前位置，将转子磁极的位置信号转换成电信号，为电子换相电路提供正确的换相信息来控制电子换相电路中的功率开关管的开关状态，并将数据反馈给MCU。

电流传感器和速度传感器组成双闭环系统，输入转速差，转速控制器会输出对应的电流大小，然后该电流与实际电流大小之差作为电流控制器的输入，再输出对应的PWM，驱动永磁转子连续不断地旋转，进行换向控制和调速控制。使用双闭环系统可以增强系统的抗干扰性，双闭环系统增加了对电流的反馈控制，可以减小电流的超调和过饱和现象，得到更加良好的控制效果，是电动滑板车平稳运动的关键。

此外，某些滑板车还配备了电子防抱死系统。该系统通过感知车轮轮速传感器，对车轮速度进行检测，如果检测到车轮处于抱死状态，自动控制抱死车轮的制动力大小，使其处于边滚边滑的状态（侧滑率为20%左右），保证了电动踏板车的车主安全。

电动滑板车芯片方案

由于安全车速限制，一般电动滑板车的功率限制在1KW到10KW。对于电动滑板车的控制系统和电池这两部分，英飞凌提供完整的解决方案：

电动滑板车最重要的就是安全骑行，在上一节中我们介绍了有3个闭环确保电动滑板车的安全：电流、速度和霍尔。针对这3个闭环主要器件——传感器，英飞凌提供了多种传感器组合。

霍尔位置开关可以使用英飞凌提供的TLE4961-xM系列霍尔开关，TLE4961-xM是集成的霍尔效应锁存器，专为高精度应用而设计，具有优越的电源电压能力、工作温度范围和磁阈值的温度稳定性。该霍尔开关用于位置检测，具有较高的检测精度，具有反向极性保护和过电压保护功能，并使用小型的SOT封装可节省PCB的空间。

电流传感器使用英飞凌TLI4971电流传感器：

TLI4971是英飞凌高精度微型无芯磁电流传感器，用于交流和直流测量，具有模拟接口和双快速过电流检测输出并且通过了UL认证。TLI4971避免使用磁通密度技术的传感器常见的所有负面影响（饱和、滞后），并且配有内部自诊断功能。TLI4971的数字辅助模拟技术设计具有专有的数字应力和温度补偿，在温度和寿命方面提供了优越的稳定性。差分测量原理允许在恶劣环境下工作时有很大的杂散场抑制。

速度传感器使用英飞凌TLE4922，一款有源霍尔传感器，非常适合检测铁磁和永磁结构的运动和位置，另外还实现了一个额外的自校准模块，以在正常运行操作期间达到最佳精度。其工作电压范围为4.5-16V，使用PG-SSO-4-1小型封装，具有增强的ESD和EMC稳定性。

电动滑板车硬件实物设计技巧

电动滑板车在结构设计中也有一些讲究。在硬件部分，使用的接口一般为多接口金手指插头，便于电气连接的稳定可靠性。

控制系统板卡中，MCU布置在电路板的中间位置，门驱动电路布置离MCU稍远处位置，在设计时需注意门驱动电路的散热情况来进行考虑。在电源板上提供螺旋端子电源连接器，以便通过铜端子插排进行大电流互连。对于每相输出，两个铜插排形成直流母线连接，将该相的所有并联半桥连接到电容器组和直流电源。另一个铜插排并联连接半桥的输出。

构筑全面的物联网生命周期管理解决方案

10月6日, 德国慕尼黑与美国加州圣何塞讯——英飞凌科技股份公司推出高度集成的物联网生命周期管理解决方案，帮助物联网设备制造商降低固件开发风险，加快产品上市速度。这也是业内首款将知名的具有Trusted Firmware-M嵌入安全性的PSoC® 64安全微控制器、Arm® Mbed™ IoT OS以及Arm Pelion™ IoT平台融为一体的解决方案，您将无需自定义安全固件，即可安全地设计、管理和更新物联网产品。这个Pelion就绪且支持Mbed OS的解决方案获得了平台安全架构（PSA）*的一级认证，展示 了业内最佳安全实践。

英飞凌物联网、计算和无线业务高级副总裁Vikram Gupta表示，“大量研究显示阻碍消费者使用物联网产品的一大障碍在于他们对于隐私和安全性的担忧。通过与重要的合作伙伴Arm展开合作，我们的物联网生命周期管理解决方案将开源固件与先进的安全性相集成，使设备制造商能更轻松地对其产品进行联网、管理和更新。”

通过PSoC 64来实现Trusted Firmware-M，大幅简化了设备的安全性实现过程。这个开源软件带来了可配置的组件，能够支持PSA Functional API以及为基于Arm Cortex®-M的微控制器创建“安全处理环境（SPE）”。PSoC 64信任根则使物联网设备制造商的最终产品更易获得PSA认证。

ARM副总裁兼物联网平台设备总经理Charlene Marini表示，“OEM和企业都需要依靠灵活的解决方案，来通过基于安全信任根的设备，快速、安全地开发、部署和管理物联网。通过集成基于Arm的PSoC 64 Secure MCU、Pelion设备管理、Mbed OS以及经过PSA一级认证的Trusted Firmware-M，从芯片到云端，该解决方案能够给OEM带来全价值链的物联网安全性。”

Pelion设备管理能够从产品供应到退役，即在产品生命周期的每个阶段，实现安全的设备管理。它采用双核架构，其中Arm Cortex-M4内核负责运行应用程序，Arm Cortex-M0+内核则作为具有预置信任根的安全处理器。

PSoC 64是IoT-AdvantEdge™ 解决方案的一部分：该解决方案包含一系列构建模块,能够助力物联网产品以更快速度、更有竞争力的成本上市。IoT-AdvantEdge解决方案集成了可靠连接、安全性和本地处理功能，简化了设计过程。

英飞凌通过收购Cypress半导体公司，使PSoC 64安全微控制器系列成为英飞凌面向汽车、工业和物联网市场的完善的半导体产品组合的一员。

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