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业界最高安全级别的双核EPS解决方案
Tony Hu 胡越强2016年3月
高级市场经理
目录
2
1 世强简介
3 EPS-ECU之MCU
2 EPS发展概况
4 EPS-ECU之Sensor
3
01 世强简介
中国电子行业最优秀的半导体分销商
• 成立于1993,总部设在深圳
• 2014年销售额达2.35亿美金
• 中国专业的半导体及测试测量仪器代理商
• 2015年合并深圳市睿新华龙电子有限公司及新华龙电子（国际）有限公司
（统称“新华龙”）
• 使用Oracle ERP & CRM 系统及Lotus Notes OA
• 自动化办公系统
• 在全国设有17个办事处及子公司新华龙
• 有员工604人, 其中销售232人,技术人员69人, 市场经理27人
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全球先进元件品牌
相关品牌
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O2O智能硬件创新服务平台
解放大脑：获取最契合的先进的技术资讯和方案，激发设计灵感
轻松选型：一键获取研发所需全部资料
研发无忧：专家顾问团随时随地提供技术支持
灵活采购：灵活采购，快速抢占商业先机
让 硬 件 设 计 、 采 购 资 源 更 简 单 ！
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• 高性能射频微波器件
• 汽车级认证各种驱动能力智能驱动隔离
光耦
• 汽车级认证的高精度（0.5%）电流/电压
检测专用光耦、线性光耦
• 汽车级认证各种速率数字隔离高速光耦
• WIFI和GPS的LNA,PA• 超高带外抑制的FBAR滤波器
• 传感器（位置,压力,速度,温度,图像）
• 环境光检测/雨量检测传感器
• 3D手势感应传感器
• 霍尔销存器和开关
• BLDC/DC电机控制器
• 13.56MHz射频读卡芯片
• 无线收发芯片
• 单线CAN总线/LIN总线收发器
• TPMS胎压监测方案
• 预驱动器
• 最齐全，最专业的电路保护器件（保险丝，
TVS管，可控硅、自恢复保险丝PTC）
• 方便安装的大电流可控硅
• 最齐全，全球领先 的干簧管• AECQ-200汽车级
DDR/DDR2/SDRAM/SRAM (不停产、不
改版、不缩DIE、现货供应）
• 符合AECQ-200认证全系封装无源晶体单元
• 全系封装有源SPXO• 符合AECQ-200汽车级认证实时时钟模块
• 适用于GPS、北斗导航系统的TCXO• 优良温度特性的工业级角速度传感器
• 24G 收发芯片
汽车电子 元件方案
• Z-REC肖特基二极管，更低的开关损耗
和更高的系统效率
• 碳化硅MOSFET，更高的开关频率，显
著降低系统成本，体积和重量,更高性价
比240A模块新品。
• 碳化硅模块，用更少的功率模块实现高
达99%的系统效率
7
• 高效率三电平模块
• 整流，刹车，三相逆变集成一起的PIM模
块
• 集成PFC的PIM模块
• 全桥，半桥，升压等模块
• 采用H5芯片的IGBT，高开关频率达
• 50KHz-80KHz
• 全球最低功耗32位 ARM Cortex单片机
EFM32系列
• 小封装、高速8位单片机
• 高集成MCU、高灵敏度RF接收芯片
• 高灵敏度的FM tuner• 温湿度传感器
• 高速度低成本16位MCU RL78 F1X/D1A/78K
• 40nm工艺、高速、多路CAN 32位MCU• 高解码率多文件制式32位MCU• ADAS 3D 高清图像识别SOC SH/R-Car
V2H• 内置旋变解码、BLDC 32位 RH850
P1X/C1 MCU• 车灯车门功率器件
• PKE射频开关
• 电动雨刮/座椅PMD/EPS IPD
• 高性能微波板材
• 符合AEC-Q100标准的汽车级电源管理IC• 高集成，小型化电源管理单元PMU
• 测量压力范围0.05~300PSI的压力传感器
• 完全满足医疗和汽车级应用的高品质压力
传感器
汽车电子 元件方案
• 全球最好的薄膜电容,高稳定性,寿命达
300000小时的电容
• 最高温度可达140度的电容
8
• 2015客户数量达1800个,相比2012年增加1.5倍
• 中国未来最重要的市场之一
• 在未来的5到10年内，业务增长将超过30%
世强服务的领域及客户（汽车电子）
9
02 EPS发展概况
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转向系统四个发展阶段
第一阶段 纯机械式转向系统
（Mechanical Steering,MS）
第二阶段 液压助力转向系统
（Hydraulic Power Steering,HPS）
第三阶段 电液助力转向系统
（Electrically Powered Hydraulic Steering,EHPS）
第四阶段 电动助力转向系统
（Electric Power Steering,EPS）
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转向技术发展路线
12
EPS按需助力、随动跟踪、反映路感、节能高效、环保免维护、系统成本
低，将大份额的取代老式助力转向系统。
EPS控制原理图
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效率高、能耗少、路感好、回正性能好、环保、应用范围广
EPS发展趋势
14
• 整车厂方面
EPS发展趋势
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• 消费者方面
EPS是一种机电一体化新一代汽车智能转向助力系统，使汽车在各种速度下
都能得到满意的转向助力和良好的操作性能；同时EPS的节能环保及安全性能也
使其在汽车上应用得到飞速发展。
EPS市场趋势 发展阶段
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EPS将占据50%以上的市场份额，日系车和国内自主研发的低档车（有刷电机）。
欧美系车和国内自主研发的高档车（无刷电机）
EPS市场趋势 区域分析
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从区域来看，从2015开始，中国将超过欧美和日本，成为全球最大的EPS市场。
EPS关键技术
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随着微电子控制技术在汽车电子领域的广泛使用，以及世界节能环保两大主题的
推广，EPS的优越性能越来越突出，成为转向技术研究以及市场应用的重点和热
点，EPS已成为汽车动力转向系统的发展方向。
传感器与ECU的完美结合
EPS-ECU系统架构
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RH850/P1x
执行单元
Pre-Driver
Motor Timer/TSG3
电机M
M
M
MInverter Temp. Motor Temp.
ADC
供电: DC(蓄电池)
电源管理
电源管理IC
RDC
总线
CAN收发器
CAN保护二级管
旋变传感器
相关ECU发动机制动网关
EEPROM
M
CAN
EMU
sensorSENT
ISO26262 Functional safety
RENESAS MELEXIS
PWM PWM
EPS之有刷电机控制
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当驾驶员转到方向盘时，扭矩传感器将检测到的扭矩信号转化为电信号送至电子
控制单元ECU，ECU再将根据扭矩信号、车速信号、发动机转速信号等进行智能
运算，得出助力电动机的转向和助力电流的大小，通过功率转换电路，完成转向
助力控制。
EPS之无刷电机控制
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结构紧凑质量轻效率高
可靠性高
旋变式/霍尔式
旋转变压器实现转子实时检测，矢量控制算法，正弦波控制，谐波分量小，
转矩脉动小，定位精度高；
正弦波驱动BLDCM的原理框架
03 EPS-ECU之MCU
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瑞萨电子高端MCU—RH850
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RH品牌是瑞萨电子高端MCU
RH850是RH产品中第一个使用40nm工艺的新的系列
可扩展性强 高性能 高可靠性
高端MCU RH850概述
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通过合并V850和SuperH技术的优势
RH850系列嵌入式单片机可以实现最高的性能
• 高性能功能CPU内核
• 内存保护
• 嵌入式多核
• 高性能/功率比
• 高速中断处理
• 高速Flash操作
• 支持功能安全
• 加密支持
• 宽范围内存/封装
RH850 40nm关键特性
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CPU汽车电子领域世界领先的32bit MCU内核
支持单核、双核和多核架构
40nmMONOS工艺和先进的电源休眠理念• High-K 晶体管低漏电• 集成闪存• 高温支持
基于ISO 26262的功能安全• 开发兼容ASIL A – ASIL D
支持即将推行的安全标准，如：• SHE (Secure Hardware Extension) and• HSM (Hardware Security Module)
市场中最高层次的质量等级
Security
Family
Power
Safety
基于优化系列理念的最大程度覆盖
• 专业产品系列在动力总成、底盘、车身，安全气囊和仪表盘
• 从 256kB 到 8MB 的宽范围内存• 可扩展的封装：48 pin QFP to 357 pin BGA
40nm
Quality
RH850 汽车市场细分
通用的32bit MCU 内核架构支持多样的汽车电子领域，本次着重介绍P系
列应用于底盘/安全控制
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Powertrain
Instrumentation / Dashboard
ADAS
Body
HEV/EV
Chassis/Safety
Airbag
Audio
RH850/P1x关键特性
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强大的安全功能（失效检测功能）
Lockstep CPU内核
ECC用于多种内存，如flash；
BIST (built-in Self Test) 应用于每个安全机制
ECM (Error Control Module) : 错误输出或复位控制使能
硬件安全模块ICU-S (RH850/P1M) / ICU-M (RH850/P1H-C, RH850/P1M-C)
强大的外设应用于底盘系统控制
强大的电机控制定时器TSG3 (Timer S Generation 3) for RH850/P1M
增强/有益的消息缓冲区用于CAN通信
SENT (Single Edge Nibble Transmission)
PSI5 (Peripheral Sensor interface 5 ) for RH850/P1M only
FastEthernet for RH850/P1H-C and RH850/P1M-C
RH850/P1x安全机制
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CPU双核，外设自检，时钟、电压监测等内建自测试，RH850/P1x安全等级提高
RH850/P1x功耗
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在等同条件下，只有竞争对手1/4的电流消耗比
* ：target value**：typical,excl,I/Os
RH850/P1x路线图 EPS/底盘
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RH850/P1x在电动助力转向，防抱死制动系统，电子手刹，制动系统中经历了几代
产品的更替，低功耗，并增强了CAN接口，集成了传感器接口如SENT和安全功能，
如Lockstep CPU，ECC错误控制模块（ECM）和硬件安全模块（ICU-S或ICU-M），
适用于底盘系统。
RH850/P1x 引脚/内存阵容
100(14x14; 0,5)
144(16x16; 0,4)(20x20; 0,5)
292(17x17; 0,8)
8MB
1MB
512KB
2MB
4MB
LQFP BGA
RAM size in KB 64
64
448
128
128
1088
1088
128
128 448
P1M
P1M
-C
P1H
-C
P1M系列主频80-160MHz，
512K-2M flash，应用于
EPS/Braking/ABS/EPB；
P1M-C系列主频160-240MHz，
2M flash，应用于稳定控制系统，
高端EPS；
P1H-C系列主频240MHz，4M-
8M flash，应用于集成安全单元，
底盘服务控制器
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RH850/P1M外设资源
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RH850/P1M-C外设资源
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RH850/P1H-C外设资源
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RH850P1M系列产品资源
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RH850 新方案系统框图符合ISO26262
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Power Magement IC & IPD with functional satefy feature interlock with RH850/P1x complaint to AISL-D toward MY16-17
RH850/P1x 生态环境
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Supported Devices
Category
RH850/P1x Series
Evaluation board
(supports stand-alone operation)
Main board
(adds additional functionality, e.g. physical I/F for Ethernet, FlexRay, CAN and LIN)
Y-RH850-X1X-MB-T1-V1
Debugger/Flash Programmer
(LPD (low pin debug), JTAG, Nexus 5001, RAM Monitor, Trace, Peripheral Break, ..) YR0E000010KCE00-A iSystem IC5000-1 Lauterbach Trace 32 LA-3719
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04 EPS-ECU之Sensor
Melexis 概述
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Melexis是比利时一家专注汽车领域的IC供应商，2014年400M欧元的年营业额，
其中90%来自于汽车电子。
EPS传感器方案
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MLX90293
MLX92211
MLX90365
高性价比绝对值角度传感器MLX90365
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三轴Hall原理
12位绝对值输出，
10bits有效位
模拟、数字输出可选
开路、短路诊断功能
集成过压保护、欠压检测
单Die和双Die可选
AEC-Q100认证，高可靠性
高性价比扭矩传感器MLX90293
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可编程线性Hall传感器；
SMD封装，支持双路冗余设计；
可实现17点编程，精度高；
模拟、PWM、SENT输出；
AEC-Q100认证，高可靠性；
无刷电机位置传感器MLX92211
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内建反向保护电压(-24V)
工作电压2.7V—24V
磁灵敏度+/-3mT
输出电流过流自动关断(>40mA）
欠压锁定保护(介于2V和2.65V)
过温保护
优化的ESD保护
AEC-Q100认证，高可靠性
