車身電子系統(tǒng)的控制電源設計

1、車身電子系統(tǒng)的控制電源設計照明控制。采納紅、綠和藍色led，對每色都舉行pwm控制，設計人員可生成隨意顏色的復合光。該功能進一步增強了對mcu內pwm信道的需求。bcm模塊的其次類負載是電機，例如用于熱通風和空調系統(tǒng)中的風扇電機。電機還用于調整座椅位置以及驅動雨刷系統(tǒng)。與控制led類似，采納pwm，設計人員可有效控制調整標準直流電機的轉速。另外，用模/數(shù)轉換器采樣pwm信號使設計人員可檢測出可能的故障。在車身電子應用中，會用到各種電機。它們包括有刷直流、無刷直流甚至三相電機。每種電機要求獨特的控制特性，在設計電源部分時，必需將此要求考慮在內。車身電子中的第三類負載是加熱元件，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繼電器為大功率應用提供所需電流。繼電器是又大又重的機電器件，且不如全電子計劃牢靠，對車用器件來說這是個致命短板。鑒于這些缺陷，已用功率取代某些傳統(tǒng)的繼電器應用，mosfet是為傳遞大電流設計的，是種徹低的固態(tài)計劃。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)開關增添智能將進一步強化其功能，此時，它也被稱為智能功率器件或ipd。典型的ipd在單一封裝內同時整合了功率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顯示的是一款帶內置短路和過熱庇護及負載電流感應的高端ipd。另外，為削減模塊內的emi，ipd具有限制輸出電流迅速波動的開關控制功能。此類ipd常用于在諸如車內外燈照明和加熱等車身應用中替代繼電器(圖4)?；趇pd裸片的小尺寸，一個四路ipd模塊可替代4個標準繼電器。在這種狀況下，驅動剎車和轉向信號燈的4個繼電器可被一個ipd模塊代替。另外，因ipd比繼電器各個維度都小巧，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帶來的增強了的牢靠性，可生產(chǎn)出質量更高及更具成本效益的產(chǎn)品。因ipd

4、對許多設計人員來說是種相對新的產(chǎn)品，當決策到底該采納哪類產(chǎn)品時，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，則當挑選一款詳細ipd時，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)。可通過諸如串行外設接口(spi)等網(wǎng)絡協(xié)議或自立端口通信來實現(xiàn)診斷數(shù)據(jù)傳輸。對具有spi總線的系統(tǒng)來說，spi銜接很便利。但，對需要以快于spi能提供的速度接收ipd反饋信號的系統(tǒng)來說，標準端口信號不失為上佳挑選。有支持這兩種方式的ipd，所以，模塊設計人員必需考慮總體系統(tǒng)需求來選出最適合的通信辦法。導通電阻

5、，有時寫作r(on)，是器件工作時，其兩端的等效電阻。大的導通電阻會帶來許多問題，它會在器件兩端造成顯著壓降、導致更大功耗，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8m。當挑選ipd時，設計人員會一如既往地挑選可滿足系統(tǒng)要求具有最低r(on)的器件。另一個應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，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。高密度規(guī)律所需的工藝技術無法提供大電流，從而要采納多基片技術來實現(xiàn)大電流器件。當電流要求不很高時，可用相同技術設計電源和規(guī)律，設計人員可免除兩個不同基片帶來的復雜性和成本以及隨后的綁定和封裝問題。雖然單基和多基計劃的挑選通常是由ipd供給商打算的，設計人員應向來意識到所采納的詳細工藝技術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。設計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ipd的機會?？傊?，為