ROHMs neuer Power Supply Monitoring IC mit integrierter Selbstdiagnosefunktion unterstützt funktionale Sicherheit in Automobilanwendungen

BD39040MUF-C erhöht die funktionale Systemsicherheit für ADAS und das autonome Fahren

Willich-Münchheide, 18. Juni 2019 – ROHM kündigt mit dem BD39040MUF-C einen Power Supply Monitoring IC mit BIST (Built-In Self Test) an, der die Konfiguration funktionaler Sicherheitssysteme erleichtert. Der neue IC ist die ideale Lösung für Automobilanwendungen, die ausfallsichere Komponenten erfordern. Beispiele hierfür sind elektrische Servolenkungen sowie Sensoren und Kameras für autonomes Fahren und Fahrerassistenzsysteme (ADAS). (Bild 1) Der BD39040MUF-C bietet die Überwachungsfunktionen, die für die funktionale Sicherheit in Stromversorgungssystemen von ADAS-Sensormodulen erforderlich sind. Dazu gehören nicht nur die Spannungsüberwachung (Power Good, Reset) und ein Watchdog-Timer zur Überwachung des für die funktionale Sicherheit wichtigen elektronischen Steuergeräts (ECU), sondern auch Selbstüberwachungsfunktionen für die Referenzspannung und Oszillator-Frequenz sowie eine integrierte Selbstdiagnosefunktion. Durch die Verwendung proprietärer Technologien kann der Power Supply Monitoring IC einen potenziellen Ausfall des Stromversorgungs-ICs erkennen, ohne bestehende Systeme zu beeinträchtigen. Die Integration dieser Funktionen in ein kompaktes, nur drei Quadratmillimeter großes Gehäuse macht den BD39040MUF-C zur idealen Lösung für ADAS-Anwendungen, die eine hohe Miniaturisierung erfordern. Der neue Power Supply Monitoring IC ist gemäß AEC-Q100 (Grad 1) qualifiziert und arbeitet in einem Eingangsspannungsbereich von 2,7 V bis 5,5 V. (Bild 2) Verfügbarkeit: Der BD39040MUF-C ist ab sofort in Muster- und ab August 2019 in OEM-Stückzahlen erhältlich. Hintergrund Die rasanten Fortschritte in den Bereichen ADAS und automatisiertes Fahren steigern die Nachfrage nach Funktionen wie Kollisionsschutz und Spurassistenten, die das Unfallrisiko verringern. Dementsprechend ist bei der Entwicklung von Halbleitern darauf zu achten, wie im Fehlerfall die funktionale Sicherheit (Fail-Safe) mit Hilfe von Selbstdiagnose und anderen Funktionen gewährleistet werden kann. ROHM entwickelte im Jahr 2017 einen LCD-Chipsatz, der die funktionale Sicherheit unterstützt und aus LCD-Treibern und Stromversorgungs-ICs besteht. Im Jahr 2018 wurde der Entwicklungsprozess des Unternehmens gemäß ISO 26262-Standard für funktionale Sicherheit zertifiziert. Zu diesem Zeitpunkt hat ROHM im Hinblick auf die Sicherheit und Redundanz von Systemen mit verschiedenen Selbsttest- und Überwachungsfunktionen den ersten Power Supply Monitoring IC mit integrierter Selbstdiagnosefunktion entwickelt. Mit Hilfe dieses ICs lässt sich funktionale Sicherheit einfach in bestehende Systeme integrieren. Wesentliche Merkmale Der BD39040MUF-C ist der erste Power Supply Monitoring IC mit Selbstdiagnose- und zusätzlichen Funktionen. Dies macht ihn zur idealen Lösung für funktionale Sicherheitssysteme für ADAS und automatisiertes Fahren. 1. Selbstdiagnosefunktion bietet die erforderliche Zuverlässigkeit für die funktionale Sicherheit Um das höchste Sicherheitsniveau (ASIL) für funktionale Sicherheit zu erreichen, müssen eventuelle Ausfälle der Stromversorgungs-Überwachungsfunktion selbst erkannt werden. So kann es vorkommen, dass eine Überwachungsfunktion (z.B. Überspannung) eine Anomalie nicht entdeckt und dabei ein Fehler auftritt. In einem solchen Fall ensteht ein versteckter Fehler, der den Ausfall verdeckt und eine Gefahrensituation schafft. (Bild 3) Um dies zu vermeiden, nutzt der BD39040MUF-C eine proprietäre Schaltungstechnik, mit der er mögliche Fehler im Vorfeld erkennen kann. Sowohl die Referenzspannung als auch die Oszillatorschaltung sind gemultiplext. Dadurch ist eine kontinuierliche gegenseitige Überwachung der Systeme möglich und es wird die Sicherheit im Normalbetrieb verbessert. 2. Flexible Unterstützung bestehender Systeme In bestehenden Systemen unterstützt der BD39040MUF-C die funktionale Sicherheit ohne Änderung der Stromversorgungssequenzen. Zudem kann der Watchdog-Timer für das Steuergerät über einen externen Widerstand eingestellt und der effektive Überwachungszeitpunkt beliebig ein- und ausgeschaltet werden. Da der IC in einem nur drei Quadratmillimeter großen Gehäuse angeboten wird, ist er prädestiniert für ADAS-Anwendungen mit kleinerem Formfaktor. Dies deckt die Nachfrage nach kompakteren sicheren Fahrunterstützungsmodulen in ADAS und automatisierten Antriebssystemen, die funktionale Sicherheit erfordern. 3. Integriert verschiedene Überwachungsfunktionen für Stormversorgungen und Steuergeräte in Fahrzeugen Der BD39040MUF-C verfügt über eine Reihe von Überwachungsfunktionen. Dazu gehören die Über- und Unterspannungsüberwachung (Power Good) von Stromversorgungen sowie Watchdog-Timer- und Reset-Funktionen für Steuergeräte, darunter ein Window-Watchdog-Timer. Dieser überwacht, ob das Steuergerät innerhalb einer programmierbaren Timeout-Periode in einer Schleife steckt. Anwendungsbeispiele - Radargeräte, Kameras und Sensoren für ADAS/automatisiertes Fahren - Elektronische Steuergeräte (ECU) - Elektrische Servolenkung - Dashboard-Cluster, LCD-Panels - Infotainment - Scheinwerfer - Stromversorgungssysteme, die funktionale Sicherheitsmaßnahmen über  ASIL-B hinaus erfordern Produktübersicht - Eingangsspannungsbereich: 2,7 V bis 5,5 V - Selbstdiagnosefunktion - Reset-Funktion (Überspannungs-/Unterspannungsüberwachung) - Vierkanalige Spannungsüberwachungsfunktion (Überspannung/Unterspannung) - Selbstüberwachungsfunktion für die Referenzspannung - Selbstüberwachungsfunktion für die Oszillator-Frequenz - Window-Watchdog-Timer (WDT)  (Überwachungszeit ist über externen Widerstand einstellbar; effektive  WDT-Zeit kann ein- und ausgeschaltet werden) - Ermöglicht Luft-/Masseschluss-Fehlererkennung des WDT-Eingangssignals über  den WDOUT-Pin. - Gemäß AEC-Q100 (Grad 1) qualifiziert ROHM wird auch in Zukunft durch die Entwicklung von Produkten mit größeren Systemoptimierungs- und Energieeinsparungmöglichkeiten zur technologischen Innovation im Automobilsektor beitragen. Terminologie Funktionale Sicherheit Die funktionale Sicherheit umfasst Sicherheitsmaßnahmen (Konzepte zur Gewährleistung der Sicherheit), die das Risiko durch zusätzliche Überwachungs- und Schutz-einrichtungen auf ein akzeptables Maß minimieren, um Personenschäden durch Fehlfunktionen aufgrund von Elektronikausfällen zu vermeiden. ISO 26262 ist ein Standard für die funktionale Sicherheit im Automobilbereich. Die Schutzfunktionen für ICs gewährleisten durch Überwachung auf interne Fehlfunktionen und Schäden die Sicherheit der ICs selbst. (Bild 4) *Laut einer Studie von ROHM vom 18. Juni 2019

Über ROHM Semiconductor ROHM Semiconductor, ein weltweit aktives Unternehmen, das per 31.3.2019 einen Umsatz von rund 3,652 Mrd. US-Dollar erwirtschaftete und 22.899 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt und produziert eine umfangreiche Produktpalette, zu der integrierte Schaltungen, SiC-Dioden, SiC-MOSFETs, SiC-Module, Transistoren, LEDs und weitere elektronische Bauelemente, aber auch Widerstände, Tantal-Kondensatoren und Druckköpfe gehören. Die Produktion erfolgt in modernsten Fertigungsstätten in Japan, Korea, Malaysia, Thailand, den Philippinen und China. Lapis Semiconductor, SiCrystal GmbH, Kionix und Powervation Ltd. gehören ebenfalls der ROHM Semiconductor Group an. ROHM Semiconductor Europe mit seiner Zentrale nahe Düsseldorf betreut die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa). Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.rohm.de