新能源汽車MCU常用參數(shù)及測試要領(lǐng)講解

日期:2022-03-25 15:01:00 瀏覽量:2130 標(biāo)簽: MCU

微控制單元(Microcontroller Unit;MCU) ,又稱單片微型計算機(jī)(Single Chip Microcomputer )或者單片機(jī),是把中央處理器(Central Process Unit;CPU)的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減,并將內(nèi)存(memory)、計數(shù)器(Timer)、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD驅(qū)動電路都整合在單一芯片上,形成芯片級的計算機(jī),為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制。MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元,通過接收VCU的車輛行駛控制指令,控制電動機(jī)輸出指定的扭矩和轉(zhuǎn)速,驅(qū)動車輛行駛。實現(xiàn)把動力電池的直流電能轉(zhuǎn)換為所需的高壓交流電、并驅(qū)動電機(jī)本體輸出機(jī)械能。同時,MCU具有電機(jī)系統(tǒng)故障診斷保護(hù)和存儲功能。MCU的設(shè)定參數(shù)較多,每個參數(shù)均有一定的選擇范圍,使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)(參數(shù)設(shè)定通過CAN通訊或仿真器進(jìn)行設(shè)定),導(dǎo)致MCU不能正常工作的現(xiàn)象,因此,必須對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行正確的設(shè)定。

1.控制方式:

即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、 PID 控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據(jù)控制精度進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識。

2.最低運(yùn)行頻率:

即驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速,驅(qū)動電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時,其散熱性能很差(風(fēng)冷型),電機(jī)長時間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下,會導(dǎo)致驅(qū)動電機(jī)燒毀。而且低速時,其電纜中的電流也會增大,也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

3.最高運(yùn)行頻率:

一般的MCU最大頻率到 60Hz ,有的甚至到 400 Hz ,高頻率將使驅(qū)動電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),這對普通電機(jī)來說,其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。

4.載波頻率:

載波頻率設(shè)置的越高,其高次諧波分量越大,這和電纜的長度,電機(jī)發(fā)熱,電纜發(fā)熱,IGBT發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。

5.電機(jī)參數(shù):

MCU在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率,這些參數(shù)可以從驅(qū)動電機(jī)銘牌中直接得到。

6.跳頻:

在某個頻率點上,有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象,特別在整個裝置比較高時;在控制壓縮機(jī)時,要避免壓縮機(jī)的喘振點(空調(diào)壓縮機(jī))。

7.加減速時間

加速時間就是輸出頻率從 0 上升到最大頻率所需時間,減速時間是指從最大頻率下降到 0 所需時間。通常用頻率設(shè)定信號上升、下降來確定加減速時間。在驅(qū)動電機(jī)加速時須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流,減速時則限制下降率以防止過電壓。

加速時間設(shè)定要求:將加速電流限制在MCU過電流容量以下,不使過流失速而引起高壓系統(tǒng)斷電保護(hù);減速時間設(shè)定要點是:防止平滑電路電壓過大,不使再生過壓失速而使高壓系統(tǒng)斷電保護(hù)。加減速時間可根據(jù)負(fù)載計算出來,但在調(diào)試中常采取按負(fù)載和經(jīng)驗先設(shè)定較長加減速時間,通過起、停驅(qū)動電機(jī)觀察有無過電流、過電壓報警;然后將加減速設(shè)定時間逐漸縮短,以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則,重復(fù)操作幾次,便可確定出最佳加減速時間。

8.轉(zhuǎn)矩提升

又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,是為補(bǔ)償因電動機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時轉(zhuǎn)矩降低,而把低頻率范圍 f/V 增大的方法。設(shè)定為自動時,可使加速時的電壓自動提升以補(bǔ)償起動轉(zhuǎn)矩,使驅(qū)動電機(jī)加速順利進(jìn)行。根據(jù)負(fù)載特性,尤其是負(fù)載的起動特性,通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載,如選擇不當(dāng)會出現(xiàn)低速時的輸出電壓過高,而浪費(fèi)電能的現(xiàn)象,甚至還會出現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)帶負(fù)載起動時電流大,而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。

9.電子熱過載保護(hù)

本功能為保護(hù)電動機(jī)過熱而設(shè)置,它是MCU內(nèi) CPU 根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)電流值和頻率計算出電動機(jī)的溫升,從而進(jìn)行過熱保護(hù)。本功能只適用于 “ 一拖一 ” 場合。

電子熱保護(hù)設(shè)定值 (%)=[ 電動機(jī)額定電流 (A)/ MCU額定輸出電流 (A)]×100% 。

10.頻率限制

即MCU輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號源出故障,而引起輸出頻率的過高或過低,以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。在應(yīng)用中按實際情況設(shè)定即可。此功能還可作限速使用,將MCU上限頻率設(shè)定為某一頻率值,這樣就可使最高車速在一個固定、較低的工作速度上。

11.轉(zhuǎn)矩限制

可為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制和制動轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)MCU輸出電壓和電流值,經(jīng)CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算,其可對加減速和恒速運(yùn)行時的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實現(xiàn)自動加速和減速控制。假設(shè)加減速時間小于負(fù)載慣量時間時,也能保證驅(qū)動電機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動加速和減速。

驅(qū)動轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的起動轉(zhuǎn)矩,在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)矩功能將控制電動機(jī)轉(zhuǎn)差,而將電動機(jī)轉(zhuǎn)矩限制在最大設(shè)定值內(nèi),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時,甚至在加速時間設(shè)定過短時,也不會引起高壓系統(tǒng)斷電保護(hù)。在加速時間設(shè)定過短時,電動機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會超過最大設(shè)定值。驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大對起動有利,以設(shè)置為 80 ~ 100% 較妥。

制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小,其制動力越大,適合急加減速的場合,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過大會出現(xiàn)過壓報警現(xiàn)象。如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 0% ,可使加到主電容器的再生總量接近于 0 ,從而使驅(qū)動電機(jī)在減速時,不使用制動電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會過壓保護(hù)。但在有的負(fù)載上,如制動轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 0% 時,減速時會出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,造成MCU反復(fù)起動,電流大幅度波動,嚴(yán)重時會使MCU報故障,應(yīng)引起注意。

新能源汽車MCU常用參數(shù)及測試要領(lǐng)講解

測試要領(lǐng)總結(jié)

1.mcu工作電壓及電流

測試MCU工作電壓是否在工作電壓范圍,電壓過高會影響MCU的正常工作甚至燒壞,工作電壓過低會影響MCU的外圍電路驅(qū)動能力,甚至導(dǎo)致外圍電路不能正常工作。

2. mcu靜態(tài)電流

靜態(tài)電流是衡量MCU性能的主要參數(shù)之一,靜態(tài)電流越小越好,根據(jù)MCU規(guī)格書測試靜態(tài)電流是否符合要求,一旦MCU有損壞的話,靜態(tài)電流就會變大,會增加產(chǎn)品的靜耗,致使產(chǎn)品整體功耗增加。

3.mcu的振蕩頻率

如MCU為外接晶振型的,需要檢測其正常工作時MCU的晶振輸入腳的振蕩頻率是否正確,如果晶振振蕩頻率不符合要求則會影響產(chǎn)品的定時及延時,甚至不能正常工作。

產(chǎn)品的組合功能測試(MCU在線系統(tǒng)測試)

1.測試單片機(jī)軟件功能的完善性。這是針對所有單片機(jī)系統(tǒng)功能的測試,測試軟件是否寫的正確完整。

2.上電、掉電測試。在使用中用戶必然會遇到上電和掉電的情況,可以進(jìn)行多次開關(guān)電源,測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。

3.老化測試。測試長時間工作情況下,單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。必要的話可以放置在高溫,高壓以及強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下測試。

4、ESD和EFT等測試??梢允褂酶鞣N干擾模擬器來測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。例如使用靜電模擬器測試單片機(jī)系統(tǒng)的抗靜電ESD能力;使用突波雜訊模擬器進(jìn)行快速脈沖抗干擾EFT測試等等。

還可以模擬人為使用中,可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口,由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作,由此測試抗電磁干擾能力等。

以上是創(chuàng)芯檢測小編整理的新能源汽車MCU常用參數(shù)及測試要領(lǐng)相關(guān)內(nèi)容,希望對您有所幫助。創(chuàng)芯檢測是一家電子元器件專業(yè)檢測機(jī)構(gòu),目前主要提供電容、電阻、連接器、MCU、CPLD、FPGA、DSP等集成電路檢測服務(wù)。專精于電子元器件功能檢測、電子元器件來料外觀檢測、電子元器件解剖檢測、丙酮檢測 、電子元器件X射線掃描檢測、ROHS成分分析檢測 。歡迎致電,我們將竭誠為您服務(wù)!

微信掃碼關(guān)注 CXOlab創(chuàng)芯在線檢測實驗室
相關(guān)閱讀
五月芯資訊回顧:原廠漲價函不斷,疫情影響供應(yīng)鏈

剛剛過去的五月,全球多地疫情反彈,大宗商品漲價延續(xù),IC產(chǎn)業(yè)鏈毫無意外,缺貨漲價仍是主旋律。下面就來梳理一下過去的一個月,業(yè)內(nèi)都有哪些值得關(guān)注的熱點。

2021-06-04 11:16:00
查看詳情
馬來西亞管控延長,被動元件又懸了?

自五月以來,馬來西亞疫情不斷升溫,每日新增確診高峰曾突破9000例。嚴(yán)峻形勢之下,馬來西亞政府于6月1日開始執(zhí)行為期半個月的全面行動管制。在這之后,每日新增病例呈現(xiàn)下降趨勢。

2021-06-18 15:41:07
查看詳情
內(nèi)存市場翻轉(zhuǎn),漲價來襲!

據(jù)媒體近日報道,內(nèi)存正在重回漲價模式,從去年12月到今年1月,漲幅最多的品種已達(dá)30%。據(jù)行情網(wǎng)站數(shù)據(jù),各類內(nèi)存條、內(nèi)存顆粒在12月上旬起開始漲價,至今仍沒有停止的意思。

2021-03-05 10:53:00
查看詳情
被動元件漲價啟動,MLCC和芯片打頭陣

據(jù)臺媒近日報道,MLCC兩大原廠三星電機(jī)和TDK近期對一線組裝廠客戶發(fā)出通知,強(qiáng)調(diào)高容MLCC供貨緊張,即將對其調(diào)漲報價。在芯片電阻市場,臺廠國巨正式宣布從三月起漲價15-25%。緊接著,華新科也對代理商發(fā)出漲價通知,新訂單將調(diào)漲10-15%。

2021-03-05 10:52:00
查看詳情
深圳福田海關(guān)查獲大批侵權(quán)電路板,共計超過39萬個

據(jù)海關(guān)總署微信平臺“海關(guān)發(fā)布”10日發(fā)布的消息,經(jīng)品牌權(quán)利人確認(rèn),深圳海關(guān)所屬福田海關(guān)此前在貨運(yùn)出口渠道查獲的一批共計391500個印刷電路板,侵犯了UL公司的“RU”商標(biāo)專用權(quán)。

2021-03-05 11:12:00
查看詳情
可靠性測試:常規(guī)的可靠性項目及類型介紹

可靠性試驗是對產(chǎn)品進(jìn)行可靠性調(diào)查、分析和評價的一種手段。試驗結(jié)果為故障分析、研究采取的糾正措施、判斷產(chǎn)品是否達(dá)到指標(biāo)要求提供依據(jù)。根據(jù)可靠性統(tǒng)計試驗所采用的方法和目的,可靠性統(tǒng)計試驗可以分為可靠性驗證試驗和可靠性測定試驗??煽啃詼y定試驗是為測定可靠性特性或其量值而做的試驗,通常用來提供可靠性數(shù)據(jù)??煽啃则炞C試驗是用來驗證設(shè)備的可靠性特征值是否符合其規(guī)定的可靠性要求的試驗,一般將可靠性鑒定和驗收試驗統(tǒng)稱為可靠性驗證試驗。

2021-04-26 16:17:00
查看詳情
產(chǎn)品進(jìn)行可靠性測試的重要性及目的

產(chǎn)品在一定時間或條件下無故障地執(zhí)行指定功能的能力或可能性??赏ㄟ^可靠度、失效率還有平均無故障間隔等來評價產(chǎn)品的可靠性。而且這是一項重要的質(zhì)量指標(biāo),只是定性描述就顯得不夠,必須使之?dāng)?shù)量化,這樣才能進(jìn)行精確的描述和比較。

2021-04-26 16:19:00
查看詳情
匯總:半導(dǎo)體失效分析測試的詳細(xì)步驟

失效分析是芯片測試重要環(huán)節(jié),無論對于量產(chǎn)樣品還是設(shè)計環(huán)節(jié)亦或是客退品,失效分析可以幫助降低成本,縮短周期。 常見的失效分析方法有Decap,X-RAY,IV,EMMI,F(xiàn)IB,SEM,EDX,Probe,OM,RIE等,因為失效分析設(shè)備昂貴,大部分需求單位配不了或配不齊需要的設(shè)備,因此借用外力,使用對外開放的資源,來完成自己的分析也是一種很好的選擇。我們選擇去外面測試時需要準(zhǔn)備的信息有哪些呢?下面為大家整理一下:

2021-04-26 16:29:00
查看詳情
芯片常用失效分析手段和流程

一般來說,集成電路在研制、生產(chǎn)和使用過程中失效不可避免,隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的不斷提高,失效分析工作也顯得越來越重要,通過芯片失效分析,可以幫助集成電路設(shè)計人員找到設(shè)計上的缺陷、工藝參數(shù)的不匹配或設(shè)計與操作中的不當(dāng)?shù)葐栴}。芯片失效分析的常用方法不外乎那幾個流程,最重要的還是要借助于各種先進(jìn)精確的電子儀器。以下內(nèi)容主要從這兩個方面闡述,希望對大家有所幫助。

2021-04-26 16:41:00
查看詳情
值得借鑒!PCB板可靠性測試方法分享

PCB電路板是電子元件的基礎(chǔ)和高速公路,又稱印刷電路板,是電子元器件電氣連接的提供者。它的發(fā)展已有100多年的歷史了;它的設(shè)計主要是版圖設(shè)計;采用電路板的主要優(yōu)點是大大減少布線和裝配的差錯,提高了自動化水平和生產(chǎn)勞動率。PCB的質(zhì)量非常關(guān)鍵,要檢查PCB的質(zhì)量,必須進(jìn)行多項可靠性測試。這篇文章就是對測試的介紹,一起來看看吧。

2021-04-26 16:47:42
查看詳情