STMicroelectronics presentó nuevos microcontroladores (MCU) para automóviles optimizados para vehículos eléctricos y arquitecturas electrónicas centralizadas (de dominio y zonales).
Con ello, líder mundial en semiconductores que atiende a clientes en todo el espectro de aplicaciones electrónicas, permitirá que los vehículos eléctricos sean más asequibles, conduzcan más lejos y se carguen más rápido.
En los vehículos eléctricos actuales, los módulos de potencia basados en SiC (carburo de silicio) de alta eficiencia permiten la mayor autonomía de conducción y una carga más rápida. Hasta ahora, han requerido procesadores de señal de alta velocidad dedicados para controlar los semiconductores de potencia de SiC avanzados.
Los MCU Stellar E de ST, diseñados para la próxima generación de vehículos eléctricos definidos por software, integran procesamiento de bucle de control de alta velocidad en el chip. Ahora una MCU puede controlar todo el módulo, esto simplifica el diseño del módulo, ahorra costes y facilita el cumplimiento de las normas de seguridad y protección de la automoción.
Los nuevos MCU amplían la familia Stellar basada en Arm de ST y están diseñados desde cero con el automóvil como plataforma en mente. Como controlador de zona y dominio centralizado y potente, la familia simplifica las arquitecturas eléctricas automotrices para aumentar la potencia, la flexibilidad y la seguridad.
Actualmente, la familia de MCU incluye la serie Stellar P para integración y control de vehículos y la serie Stellar G para aplicaciones de carrocería. La arquitectura de la familia Stellar integra múltiples núcleos Arm Cortex que brindan un alto rendimiento con la oportunidad de redundancia en pasos fijos y admiten la virtualización de hardware en tiempo real.
Todos los dispositivos Stellar están diseñados para la capacidad de actualización de software a través de actualizaciones inalámbricas seguras (OTA).
Luca Rodeschini, vicepresidente de Automotive and Discrete Group, desarrollo comercial estratégico y procesamiento automotriz y director general de RF en STMicroelectronics, declaró que los MCU Stellar permiten la electrificación de última generación, al tiempo que garantizan una gestión eficiente de la energía y flexibilidad definida por software para la gestión del ciclo de vida del vehículo.
“Con los nuevos dispositivos Stellar E, esta plataforma ahora permite una nueva cadena de valor para los vehículos eléctricos. La detección del entorno, el control de la dinámica del vehículo, la mejora de la eficiencia de conversión de energía y la gestión segura de las etapas de potencia de alta corriente se manejan de manera efectiva en un solo componente”.
El primer producto de la serie Stellar E, el Stellar SR5E1 optimizado para cargadores a bordo de EV (OBC) y convertidores de CC/CC en general, ahora se está probando para clientes líderes. La producción completa comenzará en 2023.
Las aplicaciones de alta potencia en vehículos eléctricos, a saber, el OBC, el e-drivetrain y varios convertidores de CC/CC, están logrando enormes ganancias en eficiencia energética y confiabilidad aprovechando los transistores y diodos de potencia de carburo de silicio (SiC). Estas ganancias se maximizan operando a frecuencias de conmutación significativamente más altas que las frecuencias apropiadas para los semiconductores de potencia de silicio ordinarios.
Los MCU automotrices típicos en el mercado actual no pueden ejecutar los algoritmos de control de carga a una velocidad que pueda admitir las frecuencias de conmutación más altas de SiC. En su lugar, se necesitan chips DSP adicionales específicamente para manejar el bucle de control.
Estos requieren una codificación separada y aumentan la lista de materiales y la complejidad del módulo de control implementado con MCU tradicionales, lo que aumenta el costo, el tamaño y el consumo de energía.
La serie Stellar E (MCU de electrificación estelar) ahora proporciona MCU calificados para automóviles que realizan el procesamiento de bucle de control de alta velocidad junto con el control general en el mismo chip. Esto simplifica el diseño y agiliza la lista de materiales, facilitando la transición a módulos de potencia basados en SiC de alta eficiencia que permiten un rango de conducción adicional y una carga más rápida.
Estos MCU pueden controlar múltiples convertidores de potencia, aprovechando características que incluyen un convertidor analógico-digital (ADC) de alta velocidad, un controlador de modulación de ancho de pulso (PWM) de alta precisión y un circuito de protección de acción rápida.
