Dentro l’infotainment dell’Automotive: quello che c’è realmente

Dentro l’infotainment dell’Automotive: quello che c’è realmente

Dentro l’infotainment dell’Automotive: quello che c’è realmente

Oggigiorno il settore automotive evolve nel segno dell’innovazione digitale offrendo – in tempo reale – sempre più dati, contenuti ed informazioni, il tutto nel segno dell’infotainment: information (informazione) + entertainment (intrattenimento).

Tale sviluppo non è stato né semplice né immediato, considerando il sempre maggiore coinvolgimento ed interazione della parte elettronica per l’ambito infotainment; (si pensi ad esempio al problema delle diverse interferenze elettromagnetiche, oltre alle complessità dal controllo elettronico della stabilità, per arrivare ai più svariati sensori posti in ambienti e temperature estremamente diversi… e la lista potrebbe continuare all’infinito).

Tale dinamica è diventata ancora più complessa oggi in quanto gli user finali (guidatori) si aspettano anche dall’automotive prodotti sempre più recenti, migliori e “veloci”, aventi update frequenti.  Aspettativa che è in netto contrasto con i reali tempi di sviluppo e produzione dell’industria automobilistica (il periodo temporale dal design alla produzione è di circa due/tre anni).

Il poter quindi garantire upgrade rapidi, efficienti e sicuri, grazie alla giusta componentistica elettronica –  in grado di rispondere  agli  OEM  (Original Equipment Manufacturer  –  è la nuova frontiera per l’automotive.

Una scelta puntuale ed attenta della componentistica interessata dai sistemi di infotaiment, (il saper scegliere bene quello che sta “dentro”) è, e sempre più sarà, elemento essenziale per garantirsi un vantaggio competitivo nel mercato.

Infotaiment: l’importanza dei DC/DC, Motor Stepper Drive e Led Driver

Ad oggi, nel quadro degli strumenti per veicoli, diverse ricerche di mercato riportano un tasso di crescita annuale del 39%  circa per il mercato dei display da 8 pollici, console centrale e sistemi heads-upsi. Si prevede, inoltre che il mercato del quadro strumenti migrerà presto verso display da 12,3 pollici. I progettisti di sistemi di infotainment per l’automotive richiederanno quindi soluzioni  e dispositivi di l’alimentazione precise, flessibili e con dimensioni complessive “compatte” per soddisfare i requisiti di sistema sempre più complessi; in particolar modo i DC/DC con funzione LDO (Low Drop Out), Motor Stepper Drive e LED Driver.

 

Dentro l’infotainment dell’Automotive: quello che c’è realmente

DC/DC LDO, Motor drive: Funzione Start & Stop e sorgenti luminose LED

Nella fase di riavvio del motore si verificano picchi di corrente elevati che causano l’abbassamento del valore di tensione di alimentazione, ciò può causare malfunzionamenti e addirittura il danneggiamento della componentistica di visualizzazione dell’infotainment.

Il progettista di un sistema deve quindi far fronte al complesso problema di dover progettare una soluzione che assicuri un’uscita costante per i sistemi di visualizzazione indipendentemente dal valore della tensione d’ingresso – superiore, inferiore o uguale a quella di uscita.

LED DRIVER

Anche il tema dei led driver è sempre più “protagonista” nell’ambito infotainment in quanto strettamente correlato alla corretta alimentazione delle sorgenti luminose a LED.

Considerando che l’intensità luminosa dei vari dispositivi illuminanti non è uguale per tutti, ma dipende dalla loro funzione specifica e che l’ambiente interessato dai dispositivi LED è estremamente ampio e variegato non è immediato per il progettista trovare soluzioni consone.

Un infotainment più Allegro: le soluzioni “offerte” da CONSYSTEM

Allegro MicroSystems LLC azienda americana leader nello sviluppo di semiconduttori di potenza e rilevamento ad alte prestazioni, è da sempre attenta alle nuove esigenze dell’automotive, offrendo un’ampia gamma di soluzioni innovative nell’ambito Infotainment.

Grazie infatti alla partnership con CONSYSTEM s.r.l.  sono disponibili per il mercato italiano le innovazioni tecnologiche della casa americana per gli ambiti Motor Drive, DC/DC e LED Driver.

Uno per tutti, tutti per uno, A8601: DC/DC power management, alimentatore a frequenza fissa, con cinque uscite di tensioni regolabili indipendenti.

 Dentro l’infotainment dell’Automotive: quello che c’è realmenteL’A8601 è un regolatore DC/DC multi-tensione a frequenza di switching fissa, estremamente flessibile, progettato per le applicazioni di retroilluminazione e alimentazione dei sistemi di infotainment, display LCD (con bias integrato). Certificato AEC-Q100 ha 5 uscite, di cui 4 programmabili, con tensione di ingresso da 4V a 5,5Vdc.

Il dispositivo è stato inoltre progettato per rispondere all’esigenza dei progettisti di avere una soluzione robusta, che utilizza un numero minori di componenti rispetto alle soluzioni esistenti, fornendo al contempo conversioni di potenza più efficienti.

La frequenza di commutazione dell’A8601 può essere programmata o sincronizzata con un segnale di clock esterno tra 350KHz e 2,25MHz, per ridurre al minimo l’interferenza con le bande radio AM e FM. Le 5 tensioni d’uscita, vengono così generate, tre regolatori lineari e due di tipo charge-pump. Ogni tensione di uscita può essere regolata in modo indipendente.

Durante lo stato di Power Up e/o shutdown, le 5 uscite cambiano di stato da On a Off, con sequenza prestabilita, per soddisfare i requisiti di sequenza per specifici pannelli LCD.

Il dispositivo è estremamente robusto, avendo una serie di protezione incorporate (fault modes). La protezione da cortocircuito è prevista per tutte le uscite, è protetto da sovracorrente e sovratensione e la protezione dalla disconnessione dell’ingresso si ottiene pilotando un P-MOSFET esterno.

Dentro l’infotainment dell’Automotive: quello che c’è realmente
Circuito di disconnessione della Tensione d’ingresso dell’A8601.

L’A8601 è disponibile in un package TSSOP a 28 pin con thermal pad esposto per consentire il funzionamento a temperature ambiente elevate (wettable flank). Il prodotto è lead free (Pb) e RoHs

Principali Caratteristiche

  • Qualificato per il settore automobilistico (certificazione AEC-Q100)
  • Cinque singole tensioni di uscita, “individualmente programmabili”;
  • Frequenza di commutazione da 350KHz a 2,25MHz con capacità di sincronizzazione esterna;
  • <10 μA corrente in standby;
  • Sequenza di accensione e spegnimento pre-programmata
  • Protezione da sovraccarico termico, sovracorrente, sovratensione e cortocircuito.

 LED DRIVER: la Famiglia Allegro A8501 – A8522.

Allegro offre una varietà di driver LED per la retroilluminazione; per soddisfare i diversi requisiti delle diverse applicazioni, in base al range di tensione d’ingresso, al numero di LED per stringa, al numero di stringhe e alla corrente elettrica richiesta dai LED.

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Inoltre, una particolare attenzione è stata posta alla frequenza di commutazione degli stessi per evitare di generare disturbi al sistema audio del veicolo. La maggior parte di essi opera in un range di alimentazione di Vbb da 5 fino a 40Vdc.

Come ad esempio il A8513:  il driver LED a uscita singola (WLED) per retroilluminazione LCD.

L’A8513 integra un convertitore boost in modalità corrente con un interruttore di alimentazione interno e un dissipatore di corrente. Il driver può funzionare da una singola fonte di alimentazione da 4,5 a 40 V, risultando una soluzione ideale per quanto concerne gli start/stop, avviamento a freddo e “load dump  requirements”. Una frequenza di commutazione del convertitore boost da 2 MHz consente inoltre all’A8513 di operare al di sopra della banda radio AM.

Una funzione di limite di corrente ciclo-ciclo a doppio livello fornisce avvio morbido e protegge l’interruttore di corrente interno da sovraccarichi di corrente elevati.

Ultimo ma non meno importante occorre ricordare che i dispositivi di questa famiglia (A8501 – A8522) sono altamente integrati, hanno una protezione completa dalle possibili sorgenti di guasto e offrono prestazioni eccellenti. Oltre ai dispositivi destinati alle applicazioni consumer, i dispositivi sono certificati AEC-Q100 risultando soluzioni ideali per il settore automobilistico.

Con Allegro e CONSYSTEM hai la giusta potenza e illuminazione al fine di offrire comfort e una guida sicura e piacevole!

Guarda le altre soluzioni Automotive qui

 

Tratto da Selezione di Elettronica Febbraio 2019

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