安森美半导体应用于车身电子控制的先进解决方案

安森美供稿

随着人们对汽车安全性和舒适度要求的不断提高，车身电子控制技术也在逐步升级，一些在高档车上的功能也逐步向中档和低档车转移。舒适性电子装置，如电动车窗升降、集中式门锁和气候控制系统，使汽车系统中致动器(actuator)的类型不断增加，如继电器、灯泡、LED、电机和其它阻性和感性负载。

安森美半导体的先进车身电子控制方案

安森美半导体的车身电子解决方案提供了符合客户要求的优化架构。其多种选择基于以下技术和应用：专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、分立元件、模拟、混合信号、单板机(SBC)和系统级芯片(SoC)。图1中灰色的部分是安森美半导体涉及的重点领域。以下将分别予以介绍。


图1 安森美半导体提供解决方案的重点领域

HVAC进气片(air flap)致动器驱动方案

气候控制系统中的汽车供暖通风空调(HVAC)需要根据不同地区和OEM的要求采用不同的拓扑结构。其致动器有两种类型，一种是直接控制式致动器，驱动DC电机(带和不带位置反馈)、单极步进电机和双极步进电机；另一种是总线连接的机电致动器，驱动LIN双极步进电机。

与经常使用的单极步进电机相比，双极步进电机可节省布线、空间和重量。驱动一个双极电机只需要四根线，而单极电机要五根线。双极只需一半质量和体积的绕组就可以产生与单极相同的扭矩。某些理想的功能，如高效微步或失速检测，也很难在单极步进电机驱动器上实现。

一般来说，步进电机是非接触运行，比有刷DC电机有明显的优势，因为后者会因炭刷接触受到噪声和磨损的影响。有刷DC驱动器通常还需要安装额外的传感器或脉冲数接口电路，增加了相关布线和/或成本。虽然有刷DC电机的驱动器成本通常比步进电机驱动器的成本低，但总体上看，在相同的总系统成本条件下，基于步进电机的致动器往往可提供更好的功能。

HVAC进气片要求低噪声，因为致动器要以连续方式工作。使用安森美半导体的NCV70501与双极步进电机组合就可以替代有刷DC电机，实现低噪声。NCV70501采用推挽式驱动配置，完全符合新一代汽车双极步进电机驱动器规范。该IC是针对双极步进电机专门开发的，可直接驱动这类架构。图2是采用NCV70501电机驱动IC的驱动方案。NCV70501包含一个电流转换表，可通过双极步进电机的绕组控制电流，根据“NXT”输入引脚的时钟信号和“DIR”(方向)寄存器或输入引脚的状态确定下一个微步。其外部微控制器可以在中断模式下工作，因此没有必要持续监视状态寄存器。


图2 采用NCV70501电机驱动IC的方案
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