Freescale MC33988CPNA

Отличный выбор! MC33988CPNA — это мощный и многофункциональный системный базовый чип (SBC) от Freescale (ныне NXP Semiconductors), широко используемый в автомобильной электронике.

Описание MC33988CPNA

MC33988 — это комплексное устройство, объединяющее в одном корпусе несколько критически важных для бортовой сети автомобиля функций. Его основная задача — обеспечение надежного и защищенного управления питанием, связью и исполнительными устройствами в электронных блоках управления (ЭБУ).

Ключевая роль: Это "посредник" между микроконтроллером (MCU) низкого напряжения (например, 3.3В или 5В) и суровой автомобильной средой (нагрузки 12В/24В, скачки напряжения, помехи).

Основные сферы применения:

• ЭБУ кузовной электроники (двери, окна, люк, освещение).
• ЭБУ управления сиденьями с памятью положений.
• Модули управления комфортом.
• Промышленные системы управления.

Технические характеристики

1. Вход питания и защита:

• Рабочее напряжение: 5.5В до 28В (постоянная работа), выдерживает скачки до 40В.
• Защита от обратной полярности: Встроенная (до -28В).
• Прецизионный источник питания 5.0В: Для микроконтроллера и периферии, с защитой от КЗ и перегрузки.
• Напряжение пробуждения (WAKE): Программируемое (через SPI), с гистерезисом.

2. Интерфейсы и управление:

• Высокоскоростной интерфейс SPI: Для конфигурации и диагностики. Частота до 5 МГц.
• 16 программируемых каналов ввода/вывода (GPIO):
  • Могут быть сконфигурированы как выходы типа "High-Side" (HS) с PWM-управлением (8 каналов) для управления лампами, моторчиками, соленоидами.
  • Могут быть сконфирированы как аналоговые входы (AIN) или цифровые входы (DIN) для считывания состояния кнопок, потенциометров, датчиков.
• Встроенный 10-битный АЦП: Для измерения напряжения батареи и температуры на кристалле.

3. Силовые выходы:

• 4 независимых релейных драйвера (H-Bridge Pre-Drivers): Предназначены для управления 4-мя мостовыми драйверами (например, MC33879, MC33887). Позволяют управлять до 8 нагрузок постоянного тока (например, моторы стеклоподъемников) в режиме H-моста.
• Выходы имеют защиту от КЗ, перегрузки, перегрева и диагностику.

4. Системные функции:

• Сторожевой таймер (Watchdog) с окном: Контролирует работоспособность микроконтроллера.
• Выход сброса (RESET): Формирует сигнал сброса для MCU при включении/выключении питания.
• Режимы энергосбережения: SLEEP и STOP для минимального потребления тока в состоянии покоя.
• Расширенный температурный диапазон: -40°C до +125°C (автомобильный стандарт).

5. Корпус: CPNA — это обозначение корпуса: 64-контактный LQFP (Low-Profile Quad Flat Package).

Парт-номера и прямые аналоги

Прямые аналоги в семействе Freescale/NXP:

• MC33988CPNA/R2 — актуальная ревизия (версия 2). Это основной парт-номер для заказа.
• MC33988CPNAR2 — то же самое, без слеша (зависит от системы обозначения дистрибьютора).
• MC33988 — базовая часть номера без указания корпуса и ревизии.

Близкие по функционалу модели от NXP (могут отличаться количеством каналов, драйверов и наличием H-Bridge Pre-Drivers):

• MC33989 — Более продвинутая версия. Имеет 22 программируемых канала (все могут быть HS-выходами), более гибкую архитектуру. Прямая pin-to-pin замена НЕ является, требуется пересмотр PCB и ПО.
• MC33978/MC33979 — Системные базовые чипы с меньшим количеством каналов (12 программируемых I/O) и без релейных драйверов H-моста. Подходят для более простых задач.
• MC33972/MC33973 — 16-канальные программируемые драйверы Switch Arrays, но без встроенного стабилизатора 5В и релейных драйверов. Требуют внешнего источника питания для MCU.
• FS65xx, FS75xx — Семейство Safety SBC от NXP со встроенным контроллером питания (SBC + PMIC), часто с интерфейсом CAN FD. Более современные и комплексные, но и более сложные.

Совместимые модели и цепи

1. Для построения полной системы управления нагрузками требуются внешние силовые ключи:

• Для H-Bridge каналов (управление моторами): MC33879, MC33887, MC33932. Один мостовой драйвер подключается к одному из 4-х релейных драйверов MC33988.
• Для дополнительных High-Side нагрузок (если 8 встроенных не хватает): Можно использовать простые HS-драйверы, такие как MC10XS3415, MC15XS3400 или аналоги, управляемые от GPIO MCU.

2. Микроконтроллер (MCU):

• Любой современный автомобильный микроконтроллер с интерфейсом SPI (например, семейства NXP S12(X), MPC56xx, Renesas RH850, Infineon AURIX, ST SPC5).

3. В одной системе часто используются вместе:

• MCU (например, MPC5604B) + MC33988CPNA + 2 x MC33879 — эта связка позволяет создать мощный ЭБУ для управления 4 моторами (например, стеклоподъемники и люк) и множеством кнопок/ламп.

Важное примечание:

При замене или использовании аналогов обязательно необходимо изучать datasheet и application notes от NXP. Особое внимание уделяйте отличиям в распиновке (pinout), настройкам через SPI-регистры и схемотехнике внешних обвязочных компонентов (особенно для релейных драйверов H-моста).