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Allegro MicroSystems, Inc. ("Allegro") (Nasdaq : ALGM), un des principaux fournisseurs mondiaux de solutions de puissance et de capteurs de mouvement et les systèmes à faible consommation d’énergie, présente le A81415, le premier circuit intégré de gestion de l’alimentation (PMIC) certifié ASIL-D du marché à intégrer une interface pour capteurs de vitesse des roues. Ce nouveau dispositif offre aux concepteurs de systèmes de freinage électromécaniques (EMB) une plateforme intégrée d’alimentation et de détection sur une seule puce considérablement simplifiée pour la mise au point des systèmes de freinage brake-by-wire de nouvelle génération.

Le « brake-by-wire » est en passe de devenir une technologie fondamentale dans les véhicules définis par logiciel (Software-Defined Vehicles). Cependant, alors qu’une grande partie de l’attention portée à la conception par l’industrie automobile se concentre sur la centralisation des plateformes de traitement, la fonction physique de freinage reste assurée au niveau des roues. Cette situation impose une série d’exigences rigoureuses à l’électronique des modules de freinage de roue, qui doit garantir une alimentation opérationnelle même en cas de défaillance et fournir des données précises sur la vitesse des roues dans des espaces restreints, soumis à des vibrations et à des contraintes thermiques, le tout dans le respect des normes de sécurité fonctionnelle les plus élevées.

Aujourd’hui, les concepteurs sont contraints d’associer des PMIC de sécurité génériques, des décodeurs de vitesse de roue séparés et des des composants de puissance discrets. Outre l’augmentation des coûts et l’occupation d’un espace précieux sur la carte, cette approche multiplie les points de défaillance potentiels précisément là où la fiabilité est la plus importante.

Un dispositif unique, spécialement conçu pour cette tâche

Grâce à une interface pour capteurs de vitesse de roue (WSSI) intégrée à la puce, le PMIC de sécurité A81415 décode les protocoles standard à 2 niveaux, à modulation de largeur d’impulsion (PWM) à 2 niveaux et AK à 3 niveaux (standard et haute résolution) sans recourir à des circuits analogiques complexes ni à un circuit intégré décodeur séparé. Grâce à la présence d’un prérégulateur buck-boost entièrement intégré, de cinq régulateurs à faible chute de tension (LDO) et d’une architecture à inductance unique ne nécessitant ni commutateurs ni diodes externes, la puce unique A81415 élimine jusqu’à neuf composants externes et permet une économie pouvant atteindre 4 dollars dans la nomenclature (BOM) des semi-conducteurs par véhicule, offrant ainsi des avantages significatifs en termes de coûts à l’échelle de la production OEM. Ce niveau d’intégration sans précédent libère plus de 50 % de l’espace utilisable sur la carte, offrant ainsi à l’étrier de frein une plus grande liberté de conception.

Comme la couche physique des données relatives à la vitesse des roues est gérée en interne par le PMIC et que les données décodées sont partagées via une interface série (SPI), la puce A81415 réduit la latence dans le cycle critique pour la sécurité et réduit la charge du microcontrôleur afin de garantir une réponse de freinage plus rapide. Les lignes d’alimentation à faible bruit sont spécifiquement optimisées pour connecter les capteurs angulaires TMR XtremeSense™ d’Allegro et garantissent que l’ensemble de la chaîne de signaux de commutation et de force de serrage soit optimisée comme un système unique, cohérent et à haute résolution, de la roue à l’étrier.

La transition rapide de 12 V à 48 V pour les modules de freinage angulaires Un véritable système de freinage « brake-by-wire » nécessite des composants capables de résister aux environnements électriques les plus extrêmes. Fabriqué selon le procédé propriétaire d’Allegro de grade 0 pour le secteur automobile et associé au prérégulateur APM81815 et aux pilotes de grille 48 V, le dispositif A81415 constitue un chipset complet et opérationnel même en cas de défaillance. Cette approche modulaire offre aux équipementiers de premier rang (Tier 1) un moyen rapide de faire évoluer les architectures de freinage 12 V éprouvées vers les modules de freinage de roue de nouvelle génération à 48 V, sans nécessiter de reconception ni de protections transitoires externes encombrantes.

« Les véhicules intelligents exigent que les capteurs et l’électronique de puissance au niveau des roues fonctionnent à l’unisson », déclare Peter Wells, directeur de la ligne métier High Performance Power chez Allegro MicroSystems. « Allegro a combiné son leadership en matière de détection de la vitesse des roues et son expertise dans la gestion de l’alimentation à haute fiabilité au sein de ce nouveau PMIC afin d’offrir à ses clients une base technologique plus simple, plus sûre et hautement évolutive pour les systèmes de freinage « brake-by-wire » modernes des véhicules. »

Caractéristiques et avantages du circuit intégré A81415

 Détection intégrée de la vitesse des roues : le WSSI intégré à la puce décode les protocoles à 2 niveaux, PWM, AK et haute définition, éliminant ainsi le besoin d’un circuit intégré décodeur séparé.
 Économies en termes de coûts et d’encombrement : élimine jusqu’à neuf composants externes, avec une économie pouvant atteindre 4 dollars dans la nomenclature des semi-conducteurs par véhicule et plus de 50 % de la surface du circuit imprimé.
 Certification ASIL-D et AEC-Q100 : les doubles watchdogs et la gestion intégrée des erreurs répondent aux normes de sécurité les plus élevées sans nécessiter de circuits de protection externes.
 Évolutivité de 12 V à 48 V : fonctionne nativement dans les systèmes 12 V avec une mise à niveau aisée vers des modules de freinage de roue 48 V lorsqu’il est associé au prérégulateur APM81815.