汽车电脑ECU芯片浅析

　　ECU的全称是Electronic Control Unit，即电子控制单元，俗称“汽车电脑”、“行车电脑”、“车载电脑”等，他们的主要用途就是控制汽车的行驶状态以及实现其各种功能。而我们通常把ECU理解成Engine Control Unit，即发动机控制单元，也就是下图里的控制模块。

　　图1、ECU

　　按用途来讲ECU是汽车电脑。它类似于普通的电脑，也有微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器和通信芯片等元器件组成。

　　图2、ECU主板

　　大部分ECU电路结构大同小异，控制功能的变化主要依赖于软件及输入输出模块的变化，随控制系统完成任务的不同而存在差异。每辆车可以配置多个ECU，包括发动机控制模块、变速箱控制模块、动力总成控制模块、制动控制模块、防抱死制动系统、车身控制模块、悬架控制模块、电池管理系统和与车辆中的特定子系统相关的其他ECU等。ECU通常由以下部分组件组成：1、微控制器 - 微控制器是ECU的核心器件。微控制器接收所有输入，并使用提供的软件例程进行逻辑处理以提供所需的输出。这些微控制器读取或写入SRAM、FLASH、RAM或EEPROM存储器。存储器用于存储不同的软件组件，无论是引导加载程序还是实际固件以及处理不同任务所需的其他软件参数。2、输入部分 - 我们可以将ECU的输入定义为两类：1)电源 - 为ECU提供输入电压和电流，以启动并保证软件正常运行;2)模拟量输入和数字量输入 - 这些是ECU最关键的组件之一，其输入的值是影响子系统功能的关键因素。3、输出部分 - 根据输入数据进行处理后产生输出，输出可能驱动以下器件，如用于执行器驱动器(继电器、喷射器、阀门)，或用于伺服电机的H桥驱动器，或逻辑输出。4、通信链路 - 传感器和ECU的位置可能位于不同的位置，从而需要在这两者之间建立通信链路。有时一辆车可能包含超过80个ECU，而某些ECU的输出依赖于其他的 ECU所产生的输入。因此，需要ECU内部和ECU之间的通信。因此，在一个ECU中建立了CAN总线协议、LIN协议、Flexray等不同通信协议的通信链路。5、软件 - 这是最重要的组件，包括启动控制器所需的引导加载程序、不同的配置参数以及处理不同输入和提供准确输出所需的决策逻辑。

　　图3、特斯拉Model 3的ECU主板

　　接下来，我们梳理了9款不同ECU的部分芯片，以实例说明元器件选型。1、特斯拉Model 3

品牌	型号	描述
意法半导体(ST)	GK026	24颗SiC FETS
意法半导体(ST)	STGAP1AS	6颗汽车用电流隔离单重栅极驱动器
德州仪器(TI)	TMS320F28377DPTPQ	1款MCU，具有800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB闪存、EMIF、16位ADC的C2000™ 32位MCU
安森美(ONSEMI)	TCA0372BDW	1款双功率运算放大器
德州仪器(TI)	LMV844	1款精密运算放大器
微芯(MICROCHIP)	25LC256E	1款EEPROM
德州仪器(TI)	SN65HVD1040A	2颗CAN总线收发器
恩智浦(NXP)	TJA1021	1款Lin总线收发器
博通(BROADCOM)	ACPL-C87BT-000E	1款光隔离放大器
英飞凌(INFINEON)	TLF35584QVVS2	1款DC/DC开关稳压器
TDK	VGT22EPC-222S6A12	1款VGT系列反激变压器
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

　　表1、特斯拉Model 3的ECU

　　2、特斯拉Model Y(图片|配置|询价)

品牌	型号	描述
意法半导体(ST)	STGAP4S	6颗汽车用电流隔离单重栅极驱动器
德州仪器(TI)	TMS320F28377DPTPQ	1款MCU，具有800MIPS、2xCPU、2xCLA、FPU、TMU、1024KB闪存、EMIF、16位ADC的C2000™ 32位MCU
ACC	T5977510	2颗红外温度传感器
德州仪器(TI)	ISO7741FQ	1款数字隔离器
德州仪器(TI)	ISO7762FQ	1款高性能增强型六通道数字隔离器
德州仪器(TI)	AMC3330-Q1	1款具有完全集成的隔离式直流/直流转换器的精密隔离式放大器,能实现器件低侧的单电源运行
伊顿/库柏BUSSMANN(EATON/COOPER BUSSMANN)	TS-10A05F	1款熔断器
伊顿/库柏BUSSMANN(EATON/COOPER BUSSMANN)	T10AH500V	1款500V保险丝
-	16324 1TC TC14427 2212	1款安全保护控制器
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

　　表2、特斯拉Model Y第四代ECU

　　3、众泰T700

品牌	型号	描述
意法半导体(ST)	ST10F275-CFG	1颗16位车规级微控制器，集成闪存跟RAM，集成CAN、PWM、ADC等功能，非常适合车身控制应用
意法半导体(ST)	L9929	1款半桥直流步进电机控制驱动器，SPI受控H- BRIDGE
意法半导体(ST)	L9826	1款用于电阻和电感负载的八通道低侧驱动器,具有串行/并行输入控制、输出保护和诊断
意法半导体(ST)	ACXD063 U1100301	1款运算放大器
博世(BOSCH)	6A930	1款汽车发动机喷油驱动芯片
博世(BOSCH)	L05173	1款汽车电源芯片
英飞凌(INFINEON)	BSP75N	1款采用Smart SIPMOS技术的N通道垂直功率FET
德州仪器(TI)	LM2904D	1款运算放大器
飞利浦(PHILIPS)	74HC08	1款2输入与门
飞利浦(PHILIPS)	74HC132	1款施密特触发器
威世(VISHAY)	SM8A27	1款瞬态抑制二极管
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

　　表3、众泰T700的ECU

　　4、奔驰ESP系统的ECU

品牌	型号	描述
意法半导体(ST)	ST10C167-Q3/A6	1颗16位车规级MCU
英飞凌(INFINEON)	SAK-C167CR-LM	1颗16位CMOS单芯片微控制器
飞利浦(PHILIPS)	D58345	1款汽车电脑板驱动芯片
德州仪器(TI)	B57493	1款汽车发动机通用芯片和汽车ECU电脑驱动发动机控制芯片
意法半导体(ST)	ST5P08C3	1款EEPROM
德州仪器/美国国家半导体(TI/NSC)	LM2904M	1款运算放大器及比较器
AMD	AM29F400BB-90SE	1款汽车存储芯片
博世(BOSCH)	30424	1款汽车电脑板驱动芯片
博世(BOSCH)	30430	1款汽车电源芯片
博世(BOSCH)	30028	1款汽车驱动晶体管
博世(BOSCH)	30344	1款汽车ECU驱动芯片
博世(BOSCH)	30348	1款汽车电机/电磁阀驱动芯片
英飞凌(INFINEON)	BSP75N	1款采用Smart SIPMOS技术的N通道垂直功率FET
NEC	PD43256BCU-70Y	1款RAM芯片
意法半导体(ST)	ST95P08C3	1款逻辑芯片
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

　　表4、奔驰ECU

　　5、奔驰S350

品牌	型号	描述
恩智浦(NXP)	MPC564	1颗32位MCU
恩智浦(NXP)	SC667035MZP56	1颗MCU
恩智浦(NXP)	TJA1040T	1颗CAN收发器
恩智浦(NXP)	TJA1041AT	1颗CAN高速收发器
英飞凌(INFINEON)	TLE6244X	1颗18通道电源开关芯片
英飞凌(INFINEON)	TLE7209-2R	1颗汽车发动机电脑节气门怠速阀控制芯片
飞利浦(PHILIPS)	BUK138-50DL	1款MOSFET
意法半导体(ST)	M58BW016DB70T3F	1款2MB Flash
德州仪器(TI)	LM2904	1款运算放大器
安世(NEXPERIA)	74HC00D	1款2输入端与非门
博世(BOSCH)	30522	1款汽车氧传感器驱动芯片
博世(BOSCH)	30427	1款汽车电脑板驱动芯片
博世(BOSCH)	30591	1款共轨电脑电源驱动芯片
博世(BOSCH)	30521	1款汽车点火驱动芯片
博世(BOSCH)	30471	1款汽车电脑板芯片
NEC	B58944D43256BGU-70Y	1款汽车电脑板驱动芯片
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

　　表5、奔驰S350的ECU

　　6、五菱宏光ECU

品牌	型号	描述
意法半导体(ST)	ST10F275-CFG	1颗16位车规级微控制器，集成闪存跟RAM，集成CAN、PWM、ADC等功能，非常适合车身控制应用
意法半导体(ST)	L9929	1款半桥直流步进电机控制驱动器，SPI受控H- BRIDGE
意法半导体(ST)	L9826	1款用于电阻和电感负载的八通道低侧驱动器,具有串行/并行输入控制、输出保护和诊断
意法半导体(ST)	ACXD063 U1100301	1款运算放大器
博世(BOSCH)	6A930	1款汽车发动机喷油驱动芯片
博世(BOSCH)	L05173	1款汽车电源芯片
英飞凌(INFINEON)	BSP75N	1款采用Smart SIPMOS技术的N通道垂直功率FET
德州仪器(TI)	LM2904D	1款运算放大器
飞利浦(PHILIPS)	74HC08	1款2输入与门
飞利浦(PHILIPS)	74HC132	1款施密特触发器
威世(VISHAY)	SM8A27	1款瞬态抑制二极管
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

　　表6、五菱宏光ECU

　　7、长城哈弗H7

品牌	型号	描述
英飞凌(INFINEON)	SAK-TC1728N-192F133HR AC	1颗32位iCore微控制器，是AUDO MAX系列中入门级产品
英飞凌(INFINEON)	TLE8209-2E	1颗马达/运动/点火控制器和驱动器
安世(NEXPERIA)	BUK9640-100A	1款N沟道增强型MOS管
安世(NEXPERIA)	BUK9K29-100E	1款双路场效应管
安世(NEXPERIA)	丝印91955B	1款MOS管
博世(BOSCH)	SMD284	1款压力传感器
博世(BOSCH)	40103	1款ECU芯片
恩智浦/飞思卡尔(NXP/FREESCALE)	SC900685A3AE	1款电源管理芯片
恩智浦(NXP)	74HC08	1款2输入与门
联合汽车电子(UAES)	0D097	1款发动机喷油驱动芯片
飞利浦(PHILIPS)	74HCT14	1款施密特触发器
提迪凯/爱普科斯(TDK/EPCOS)	丝印B1938	1款车规共模电感(扼流圈)
安森美/飞兆(ONSEMI/FAIRCHILD)	丝印1G20AL	1款MOS管
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

表7、长城哈弗H7的ECU

8、奥迪A4L

品牌	型号	描述
英飞凌(INFINEON)	SAKCIC751	1颗32位微控制器
英飞凌(INFINEON)	TLE8209-2R	1颗伺服驱动和运动控制芯片
德州仪器(TI)	LM2902KVQ	1款工作温度范围为-40°C至125°C的四路、30V、1.2MHz、ESD经过改进 (2kV) 的运算放大器
德州仪器(TI)	LM2901Q1	1款差分比较器
博世(BOSCH)	SMD284	1款压力传感器
博世(BOSCH)	30586	1款点火驱动芯片
博世(BOSCH)	40009	1款ECU芯片
博世(BOSCH)	30651	1款喷油驱动芯片
博世(BOSCH)	40077	1款高压共轨电源芯片
博世(BOSCH)	30615	1款ECU驱动芯片
飞利浦(PHILIPS)	74HCT14	1款施密特触发器
飞利浦(PHILIPS)	BUK9222-55A	1款N沟道增强型场效应管
飞利浦(PHILIPS)	74HC02D	1款2输入或非门
提迪凯/爱普科斯(TDK/EPCOS)	丝印B1938	1款车规共模电感(扼流圈)
安森美/飞兆(ONSEMI/FAIRCHILD)	UR620C	1款功率三极管
安森美/飞兆(ONSEMI/FAIRCHILD)	76633S	1款MOS管
-	8909000938	1款电子风扇/碳罐电磁阀控制芯片
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

表8、奥迪A4L的ECU

9、宝马mini

品牌	型号	描述
NEC	D70F3403AGC	1款汽车MCU
英飞凌(INFINEON)	IPD50P04P4L	1款P沟道MOS管
意法半导体(ST)	丝印P3240HX	1款芯片
尼吉康(NICHICON)	4700uF35V	1款铝电解电容
奥托立夫(AUTOLIV)	16006B	1款定制芯片
奥托立夫(AUTOLIV)	16012A	1款定制芯片
奥托立夫(AUTOLIV)	E16007B	1款定制芯片
-	丝印605452100B 16013B	1款芯片
-	-	阻容感、连接器、接口、结构件和紧固件等等

　　表9、宝马mini的ECU

　　上述9款汽车ECU的芯片，除了众泰T700和五菱宏光高度相似，其他ECU的芯片选型都有所不同。这与车规级芯片的高认证标准和要求有关。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平台，过去数年已积累了车规芯片的优势货源。我们聚焦服务元器件长尾客户群，让每一家芯片原厂或分销商的每一款芯片，在Design In、Design Win和流通中更高效，帮助工程师的方案选型、试样及采购，为电子产业供需略尽绵薄之力。

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汽车电脑ECU芯片浅析

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