恩智浦FS24功能安全SBC芯片详解 为区域控制器节点设计提供便利

汽车市场日新月异，国产新能源汽车的产销量屡创新高。在这一背景下，车载电子电气架构不断迭代升级，新技术层出不穷。如今，以区域控制器划分的车载电子电气架构已成为市场的主流。传统的车身电子ECU正逐渐转变为区域控制器的节点单元。

针对这些节点单元，恩智浦不仅提供了相应的处理器方案，还推出了节点的SBC芯片。本文将为大家详细介绍符合功能安全ASIL-B系统需求的FS24 SBC芯片。

FS24是一款高集成度的SBC，其内部集成了两路电源和一路CAN FD物理层。5×5mm的小巧封装以及少量的BOM（物料清单），为客户提供了符合12V系统应用的ASIL-B供电和CAN通讯方案。其中，一路HVBUCK支持持续电流能力400mA，一路LDO支持电流150mA。CAN FD支持5Mbps通讯。此外，该芯片还集成了看门狗、低功耗和多路唤醒等功能。

FS24 SBC芯片框图

接下来，让我们一起探讨FS24芯片的优势：

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功能安全和高可靠性

恩智浦的SBC芯片一直是行业内的功能安全电源领导者。如今，其产品已发展到第四代，从定义初期到量产，再到后续的质量支持，都严格遵循ISO26262标准的要求。无论是生产流程还是芯片架构设计，都符合功能安全标准。

从Safety Case到Safety Assessment等生命周期的所有要求文档一应俱全，恩智浦可以为客户提供Safety Manual、FMEDA以及功能安全评估报告等文档，协助客户完成第三方功能安全认证。作为功能安全家族的一员，FS24能够实现硬件等级的ASIL-B，满足ASIL-B系统的功能安全需求。

此外，凭借丰富的车载电源制造经验，恩智浦自SBC芯片量产初期就进行了大量的测试，包括高低温寿命应力测试、ISO标准和各大车厂的电池波形测试（如抛负载和电性实验）、EMC芯片级和系统级测试（如ESD、BCI、CE、RE等），以及大量的实验室参数和应用测试等。这些丰富的经验为电源的稳定性提供了有力保障，让客户在长期使用中更加放心。

FS24具有功能安全和高可靠性

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高集成度和灵活性

FS24集成了两路电源，输入均为车载12V电池。其中，一路BUCK支持稳定输出400mA负载能力，另一路LDO支持150mA负载能力。同时，集成的CAN FD物理层采用了恩智浦传统强势芯片TJ14xy的IP，确保了芯片CAN通讯的稳定性。

除此之外，该芯片还集成了3路电平唤醒源、看门狗和LDT计时器，并为外部电源提供了一路独立监控。其特色的HID标号功能为硬件设计一致性提供了方案。通过三个HID引脚的不同外部接线组合，可标定9个位置或号码，为UWB锚点设计提供了硬件一致性设计的可能性。由于芯片集成度高且可靠性强，在5V-40V的电池区间内，FS24凭借少BOM、小封装等优势，为客户节约了PCB尺寸和BOM成本。

同时，FS24支持OTP烧写，恩智浦电源产品线开放了OTP配置权限，客户可以根据自身需求，灵活定制所需的电源和功能型号，为不同项目的设计提供了很高的灵活性。

FS24搭配UWB和KW45的方案

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低功耗模式和多种唤醒源

FS24支持休眠模式（LPON）和睡眠模式（LPOFF）。当芯片工作在休眠模式时，HVBUCK会自动跳转到PFM模式，并提供100mA以上的电流能力。此时，芯片自身消耗低至40uA，且在休眠模式下提供了看门狗和电源监测功能。在睡眠模式下，电流仅为35uA。

此外，芯片支持多种唤醒源，包括CAN唤醒、定时唤醒、3路外部高压唤醒和SPI唤醒等。这些特定的唤醒功能，无论是与MCU还是与UWB、蓝牙、NFC搭配使用时，都能更好地满足其低功耗要求。

FS24搭配NFC和S32K1的方案

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出色的技术支持资源

作为恩智浦的SBC芯片，FS24和其他兄弟产品线紧密合作。恩智浦为其搭配S32K3x和UWB提供了软件资源，包括符合Autosar架构的RTD复杂驱动软件；针对UWB Ranger5，恩智浦也有相应的参考设计电路。客户可以参考这些软硬件设计，迅速完成自己的项目。

恩智浦非常重视中国客户资源，积极布局中国区技术支持，尤其是电源产品线，能够为大中国区内的客户提供及时、专业、全面的技术支持。根据本地客户的需求，恩智浦还编写了相关的中文技术文档，并培训了本地代理商，确保中小型客户也能获得良好的技术支持。

NCJ29D6开发板

SBC芯片作为系统的供电芯片，如今在各个系统中的应用越来越广泛。许多国产半导体厂商也在积极布局这一领域。凭借多年的汽车行业积累以及功能安全和高可靠性等优势，恩智浦深受主流车厂的青睐。未来的SBC架构将更加贴近系统需求，与MCU和系统需求的融合度将更大。

定义一个好的产品不仅意味着集成更多的功能，更要贴合实际应用需求，满足客户不同场景需求的同时，降低功能和成本的冗余。在这方面，恩智浦将持续加强与本土化Tier1和车厂的沟通，定义出更多符合中国客户需求的产品。这也是恩智浦电源产品线的期望。