車身電子系統(tǒng)的控制電源設(shè)計(jì)

1、車身電子系統(tǒng)的控制電源設(shè)計(jì)照明控制。采納紅、綠和藍(lán)色led，對(duì)每色都舉行pwm控制，設(shè)計(jì)人員可生成隨意顏色的復(fù)合光。該功能進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)mcu內(nèi)pwm信道的需求。bcm模塊的其次類負(fù)載是電機(jī)，例如用于熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)扇電機(jī)。電機(jī)還用于調(diào)整座椅位置以及驅(qū)動(dòng)雨刷系統(tǒng)。與控制led類似，采納pwm，設(shè)計(jì)人員可有效控制調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。另外，用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣pwm信號(hào)使設(shè)計(jì)人員可檢測出可能的故障。在車身電子應(yīng)用中，會(huì)用到各種電機(jī)。它們包括有刷直流、無刷直流甚至三相電機(jī)。每種電機(jī)要求獨(dú)特的控制特性，在設(shè)計(jì)電源部分時(shí)，必需將此要求考慮在內(nèi)。車身電子中的第三類負(fù)載是加熱元件，例如，用于加熱座椅

2、產(chǎn)生熱能的發(fā)熱元件。為有效加熱，這些大功率要求車身模塊能提供足夠電流。傳統(tǒng)上，采納容易的12v繼電器為大功率應(yīng)用提供所需電流。繼電器是又大又重的機(jī)電器件，且不如全電子計(jì)劃牢靠，對(duì)車用器件來說這是個(gè)致命短板。鑒于這些缺陷，已用功率取代某些傳統(tǒng)的繼電器應(yīng)用，mosfet是為傳遞大電流設(shè)計(jì)的，是種徹低的固態(tài)計(jì)劃。mosfet解決了繼電器存在的體積、分量和牢靠性問題。為該固態(tài)開關(guān)增添智能將進(jìn)一步強(qiáng)化其功能，此時(shí)，它也被稱為智能功率器件或ipd。典型的ipd在單一封裝內(nèi)同時(shí)整合了功率mosfet和控制電路。與mosfet一樣，ipd是替換典型繼電器的更小、更輕、功耗更低的器件。ipd集mosfet的大電

3、流和高牢靠性與熱失控和短路庇護(hù)和診斷等特性與一身，是比mosfet更優(yōu)異的產(chǎn)品。圖3顯示的是一款帶內(nèi)置短路和過熱庇護(hù)及負(fù)載電流感應(yīng)的高端ipd。另外，為削減模塊內(nèi)的emi，ipd具有限制輸出電流迅速波動(dòng)的開關(guān)控制功能。此類ipd常用于在諸如車內(nèi)外燈照明和加熱等車身應(yīng)用中替代繼電器(圖4)?；趇pd裸片的小尺寸，一個(gè)四路ipd模塊可替代4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)繼電器。在這種狀況下，驅(qū)動(dòng)剎車和轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的4個(gè)繼電器可被一個(gè)ipd模塊代替。另外，因ipd比繼電器各個(gè)維度都小巧，ecu工程師可減小和囫圇模塊的體積。削減模塊體積和器件數(shù)加之采納ipd帶來的增強(qiáng)了的牢靠性，可生產(chǎn)出質(zhì)量更高及更具成本效益的產(chǎn)品。因ipd

4、對(duì)許多設(shè)計(jì)人員來說是種相對(duì)新的產(chǎn)品，當(dāng)決策到底該采納哪類產(chǎn)品時(shí)，了解其主要特性是重要的。典型狀況，是確定ipd在多大下，要能提供多大電流。許多供給商將首先按照這些參數(shù)羅列其器件。一旦做出該打算，則當(dāng)挑選一款詳細(xì)ipd時(shí)，還有其它若干因素要考量。如以前提到的，ipd可為控制單元提供診斷數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^諸如串行外設(shè)接口(spi)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或自立端口通信來實(shí)現(xiàn)診斷數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)具有spi總線的系統(tǒng)來說，spi銜接很便利。但，對(duì)需要以快于spi能提供的速度接收ipd反饋信號(hào)的系統(tǒng)來說，標(biāo)準(zhǔn)端口信號(hào)不失為上佳挑選。有支持這兩種方式的ipd，所以，模塊設(shè)計(jì)人員必需考慮總體系統(tǒng)需求來選出最適合的通信辦法。導(dǎo)通電阻

5、，有時(shí)寫作r(on)，是器件工作時(shí)，其兩端的等效電阻。大的導(dǎo)通電阻會(huì)帶來許多問題，它會(huì)在器件兩端造成顯著壓降、導(dǎo)致更大功耗，并因此加大器件發(fā)熱。為解決此問題，目前生產(chǎn)的器件的r(on)值可低達(dá)8m。當(dāng)挑選ipd時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)一如既往地挑選可滿足系統(tǒng)要求具有最低r(on)的器件。另一個(gè)應(yīng)考慮的重要因素是控制電路與模擬電源部分的銜接。有兩種常用ipd：單基和多基片形態(tài)。在單基ipd內(nèi)，其控制和電源部分是做在同一片硅基上的。在多基片ipd中，控制和電源分做在不同硅基上。之所以有這兩種方式，緣由在各自所需的底層技術(shù)。高密度規(guī)律所需的工藝技術(shù)無法提供大電流，從而要采納多基片技術(shù)來實(shí)現(xiàn)大電流器件。當(dāng)電流要求不很高時(shí)，可用相同技術(shù)設(shè)計(jì)電源和規(guī)律，設(shè)計(jì)人員可免除兩個(gè)不同基片帶來的復(fù)雜性和成本以及隨后的綁定和封裝問題。雖然單基和多基計(jì)劃的挑選通常是由ipd供給商打算的，設(shè)計(jì)人員應(yīng)向來意識(shí)到所采納的詳細(xì)工藝技術(shù)以確保器件滿足需求。最后，封裝也很重要。目前，在用越來越精微的工藝創(chuàng)造ipd，從而允許更小的封裝并支持多通道封裝。設(shè)計(jì)人員幾乎總在尋求最小的封裝，且不放過任何有可能用多通道封裝取代多個(gè)ipd的機(jī)會(huì)?？傊?，為