電動化和智慧化是中國汽車市場呈現出競爭白熱化的焦點，我們在討論汽車用戶體驗的舒適性，智能化等熱點話題的同時，也不容忽視汽車的安全，尤其與駕駛直接相關的電助力轉向系統(EPS)和剎車系統(EMB)。

線控轉向和煞車也成為產業發展的熱點方向，這更要求系統在功能安全層面實現幾乎零容錯的極致可靠性。為此，英飛凌可以提供全套的解決方案，包括PMIC，AURIX™，Driver和MOSFET。其中，ASIL-D等級的三相BLDC driver作為連接MCU和MOS的關鍵元件，在驅動系統故障診斷和保護方面，發揮著至關重要的作用。

在此背景下，英飛凌基於多年汽車馬達驅動的經驗，尤其是經典產品TLE9183，推出了全面技術升級的三相智慧閘極驅動器TLE9189。如下圖所示，TLE9189具備200nC驅動能力以及低邊相電流的運轉精確擷取功能，支援4.2V至36V寬電壓輸入。

其自適應MOSFET控制技術，可在複雜工況下動態調整MOS開關特性，顯著提升EMC效能並降低功率損耗。透過整合高精度電流偵測與多層級診斷功能（覆蓋晶片自身、逆變器及MCU介面），實現了從訊號輸入到功率輸出的全鏈路安全監控，確保系統在單點失效時仍能維持功能完整性。

TLE9189為了幫助客戶實現系統級的功能安全，在晶片層面做了非常多的故障診斷和保護，那麼如何理解其內在理念呢？抽絲剝繭，化繁為簡。首先將各種故障進行分類，如下圖左側故障類型所示，包括過溫，MOS的Vds過流保護，門極狀態偵測等。然後對故障選擇對應的反應行為，如下圖中間的方框所示。最後MCU可以基於收到的故障報告，根據系統需求，控制系統進入預先定義的安全狀態。針對每個環節的詳細介紹，請參考使用手冊。

基於英飛凌TLE9183的多年量產應用經驗，英飛凌在繼承上代產品的優勢基礎上，為使用者帶來了新的技術特色。除了增加如下圖所示的內建相位監控功能和故障模式下的煞車功能以外，還採用了新的電流型門極驅動技術，具備active/freewheeling模式自動檢測，MOS開關時間測量等新功能，幫助用戶進一步優化系統性能，並且基於此，可以實現更豐富的診斷功能。

MOS的開關過程是控制Vgs的電壓，達到閾值便進入開啟狀態，但其本質是給予其寄生的電容充放電。如下兩張圖所展示的MOS開關過程，開啟充電過程包括pre charge, charge, miller charge, post charge 和最後的hold階段；關閉放電過程包括pre discharge, miller discharge, discharge和最後的hold階段。

在繼承電流驅動序列控制的技術基礎上，TLE9189也增加了自適應MOSFET控制功能, 使得TLE9189能精確控制MOSFET預充和預放電流，從而進一步優化預開啟和預先關閉的時間。

基於上述多段電流自適應控制的靈活配置和調節，可以提供使用者以下好處。

1. 降低系統成本：透過軟體修改暫存器參數，進而修正MOS開關充放電波形。這可以幫助使用者減少外圍裝置的數量，減少PCB板面積，降低系統成本。

註：可用作對正文的補充

2. 提高系統效率：多段電流控制使客戶的系統在滿足EMC的情況下，開關損耗最低。

註：可用作對正文的補充

3. 最佳化小佔空比控制：MOS開啟和關閉過程的不對稱性增加了小佔空比控制的難度。如下圖所示，透過分別設定不同的開啟和關閉過程的充放電電流，使MOS真正的開關佔空比更接近理論佔空比。

TLE9189除了可以提供客戶豐富的文檔，還有評估板和對應的上位機等工具，幫助使用者快速上手。下面，讓我們來看看在TLE9189評估板上實測的表現吧。

如下圖所示，分別是MOS開啟和關閉的波形，包含了SH電壓，Vgs電壓和序列控制模式下的多段充放電電流。從圖中可以看到，我們透過調整充放電電流，可以得到非常完美的開啟和關閉過程。對產品有興趣的朋友，歡迎大家聯絡我們，了解更多產品細節，也可以透過官網提交你的需求。