英飞凌车门模块的驱动策略综述英飞凌车门模块的驱动策略综述
从数毫安的LED到30A左右的升窗电机,一个典型车门模块ECU控制下的不同负载需要不同的驱动策略。象升窗
电机这样的大型负载可以用继电器和保险丝解决方案驱动,但更好的解决方案是采用BTS7960这样的智能半导
体器件,除了开关功能外,它还能提供更多保护功能以及无损电流监测。集成了各种车门负载驱动器的
ASSP(如TLE8201R)是实现非常紧凑的PCB的理想器件。
过去十年里,汽车电子有了飞速的发展。许多曾用电机实现的功能已被转换成电子模块。最好的例子是车门装置。由电子控制
单元(ECU)控制和驱动的电动车窗、电动后视镜和门锁几乎成了所有新车的标准配置。
从广义上看,电子车门系统有两种不同的架构。第一种是集总式系统,通常它有一个中心模块控制和驱动所有车门中的每个负
载。第二种是分布式系统,其车门功能是在多个ECU中实现的。
虽然集总式架构由于成本较低而仍在某些车型中使用,但正被逐步淘汰,原因是:1)中心模块方法要求大量的直连布线,从而
增加了重量、布线成本和电缆短路的风险;2)单个模块功能有限,无法嵌入全部需要的功能,如全面保护、诊断和通信接口;
3)大尺寸的模块还难以装配。这些缺点导致了电子车门的系统架构迅速向分布式方向发展。
目前用于连接分布式ECU模块的标准汽车协议有两种,分别是CAN和LIN。可以用不同的方式通过CAN/LIN接口实现一些主要
的车门功能。其中最流行的是“车门区域模块”或简称为“
车门模块中的负载特性和功能千差万别。系统设计师面临的挑战是如何高效地驱动所有负载并且同时满足设计规范要求和成本
目标。
作为全球领先的汽车半导体元器件供应商,英飞凌科技提供了全系列的产品,可以针对车门模块的不同负载实现不同的驱动策
略。本文将介绍这些负载的特性以及相应的驱动策略。
系统划分和车门模块的主要负载
车门模块通常由三大主要功能模块组成:1)微控制器;2)包括电源、CAN/LAN通信以及执行外部事件监视和信号探测的电路
在内的系统基本功能模块;3)与外部负载相接的驱动器和功率电路。车门模块的典型系统划分如图1所示。
车门模块的负载类型包括直流电机、灯、LED和加热线圈。图1也给出了它们的一些特性。为了高效地驱动这些不同功能和类
型的负载,需要不同的驱动策略。