아주 오래 전, 차량에는 안전, 제어 또는 탑승자의 안락함을 위한 전자 시스템이 거의(또는 전혀) 없었습니다. 그러나 현재의 자동차는 동력 장치일 뿐만 아니라 강력한 ‘바퀴 달린 컴퓨터’가 되었습니다. 특히, 복잡한 EV의 빠른 채택을 고려하면 최신 차량은 수십 개의 전자 시스템을 통합할 수 있습니다.

이러한 시스템 또한 통합되고 하나의 집합체로서 작동할 수 있어야 합니다. 이에 따라, 이러한 시스템용 테스트 프로토콜은 다면적으로 동일해야 합니다. 본 페이지에서는 복잡한 임베디드 자동차 시스템 개발 시 Hardware-in-the-Loop 테스트 프로토콜 사용에 대해 알아봅니다.

성능 요건이든, 안전 인증 또는 소프트웨어 회귀 테스트든 관계 없이 테스트 시스템은 테스트 대상 장치 또는 장치 종류에 고유하게 맞춤화해야 합니다. Hardware-in-the-Loop은 정밀 신호를 수집 및 촉발하여 정밀도와 속도를 요구하는 전자 제어 장치(ECU)와 같은 복잡한 실시간 시스템을 테스트하기 위한 기술로, 신호 광역폭 및 가능한 한 가장 낮은 대기 시간에 최적화되었습니다.

매우 높은 수준의 안전성과 견고성을 보장하기 위해 실제 환경에서 제어 시스템을 검증하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 차량과 관련해서는 전자 제어 조향 장치, 서스펜션 시스템, 배터리 관리 시스템 또는 기타 차량 하부 시스템을 위한 전자 제어 장치일 수 있습니다.

HIL(Hardware-in-the-Loop)의 과제

테스트 대상 장치(DUT)를 적절히 검증하려면 테스트에 사용되는 Hardware-in-the-Loop 시뮬레이터는 정확도, 정밀도, 광역폭이 우수해야 하며 DUT에 실시간 시나리오를 에뮬레이션할 수 있도록 더 짧은 대기 시간이 요구됩니다.

ECU가 점점 더 강력해지고 있어 이 작업은 더욱 까다롭습니다. 효율성과 같은 새로운 시장 요건을 충족하기 위해 더 복잡한 모델이 필요합니다. 고전력 스위치 동작을 복제해야 하기 때문입니다. 모델 복잡성이 증가함에 따라, 계산 시간도 늘어나며 결과적으로 아날로그 입력 및 출력의 더 빠른 수집 및 촉발에 대한 요구 사항도 증가합니다.

다음은 현재 업계에서 직면하고 있는 가장 큰 과제 중 일부입니다.

  • 다중 신호 동기화: 아날로그 센서를 시뮬레이션할 뿐만 아니라 다른 디지털 신호와도 동기화
  • 정확한 아날로그 응답: 아날로그 I/O는 더 복잡한 신호를 수용 및 복제해야 함
  • 모델 복잡도: 모델에 추가된 제2차 및 제3차 영향
  • 다양성: 다수의 I/O 범위 수용
  • 아날로그 대기 시간 감소: 틱 카운트마다, 특히 저속에서

HIL(Hardware-in-the-Loop) 솔루션

ADI의 신호 컨디셔닝, 데이터 수집, 신호 생성, 격리에 대한 광범위한 포트폴리오는 HIL 시뮬레이터용으로 최적화된 솔루션입니다. 매우 짧은 대기 시간을 유지하면서 전압 또는 전류 형태로 광범위한 입력 신호를 측정 또는 발생시키기 위한 핵심 요건입니다. 시스템 요건이 저전력, 저소음, 고밀도 또는 고정확도 중 무엇을 필요로 하든 ADI는 완전한 신호 체인 솔루션을 가지고 있습니다. 아래의 링크는 다양한 신호 체인 옵션과 권장 제품 및 기술 자료를 강조합니다.

전류 및 전압 측정

일반적인 응용 분야 요건은 넓은 광역폭에서의 전압 또는 전류 신호를 측정하는 것입니다. 신호 체인은 종종 보호 회로, 아날로그 프론트 엔드 신호 컨디셔닝, 단일 채널 또는 멀티 채널 ADC, 전압 기준, 전력 관리 및 격리를 포함합니다. 아래의 링크는 AC 및/또는 DC 분석을 지원하도록 소음 성능에 최적화된, 최대 1MHz의 광역폭 측정을 위한 신호 체인 옵션과 연결됩니다.

전류 및 전압 드라이브

아날로그 출력 회로는 빠른 업데이트 속도로 동적 신호를 생성할 수 있어야 합니다. 전압 범위, 해상도 및 출력 드라이브 강도. 이러한 신호 체인은 종종 정밀 DAC, 격리, 전력 관리, 전압 기준, 증폭/신호 컨디셔닝, 출력 보호를 포함합니다.

Hardware-in-the-Loop 핵심 제품

초고속, 16비트 정확도, 전압 출력 DAC

AD3542R은 다수의 출력 스팬 범위를 생성하도록 설계되었으며 고정 2.5V 기준으로 작동합니다. AD3542R은 2.5V, 3V, 10V 또는 ±5V 등 다수의 전압 스팬 범위를 달성하도록 구성할 수 있습니다.

신호 확장이 가능한 통합 완전 차동 ADC 드라이버

ADAQ23878은 컴포넌트 선택, 최적화 및 배치에 대한 설계 부담을 설계자로부터 장치로 이전함으로써 정밀 측정 시스템의 개발 주기를 줄여주는 정밀 고속 μModule® 데이터 수집 솔루션입니다.




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