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安森美本征半导体扩大汽车应用的十分的低静态

文章作者:户外驾游 上传时间:2019-09-22

安森美本征半导体(ON Semiconductor)为了满足急需异常低熄火电流的小车电子模块的利用须要,扩大低压降线性稳压器产品多元。新推出的NCV86xx LDO体系通过了AEC-Q100规范认证,且专门的学问温度限制极宽,何况高度结合板载功能,规范静态电流低至22 μA。

乘胜大家对小车的操控性及安适性需要持续升腾,汽车车身中的电子装置更增加,如自行后视镜、中央调控门锁、玻璃升降器、车灯以至别的越来越多的高端功效等。

安森美本征半导体的那些新的极低Iq LDO能够延续电瓶,提供可相信的3.3 V和5.0 V输出电压和高达 350 mA的输出电流,具备板载爱护功用,并富有上电重置和延迟时间选用作用的零件。汽车系统电源模块在车辆熄火时需求满意严酷的电流消耗典型,安森美本征半导体的LDO非常适合那类应用,设计人士动用那一个LDO将模块中稳压部分的Iq减至最小,便能分配越来越多的电流给更高等的规划元件,包罗Computer及调整器区域网络和地点互连网络网络元件。

图1:规范车身调控模块的种类架构。

新的NCV8660和NCV8665多级提供标准的3.3 V和5.0 V输出电压及150 mA的出口电流本领。这七款组件都提供上电重新载入参数和延迟时间接选举取功用,标准Iq 分别为28 μA和30 μA。别的,公司还出产新本子的NCV8664,那器件同样提供150 mA输出电流,规范Iq仅为22 μA,并能在无需集成上电复功效的筹算中提供3.3 V或5.0 V的稳压输出。

电源必要及方案采用

对此急需高达350 mA输出电流的施用,新的NCV8674和NCV8675类别均提供3.3 V和5.0 V输出选项,典型Iq分别为27 μA和34 μA。NCV8675归纳上电重新载入参数功效,能够挑选重新恢复设置延迟时间。

卓绝车身调节模块设计珍视的一步是规定电源需求,以及采纳适宜的电源方案。一般来说,BCM须要的输入电压在-0.5 V至32 V之间,输出电压为5 V或3.3 V。值得说的是,小车内的用电设施更增添,如若电瓶平昔接供应电的器具静态电流相当不够低,而汽车连接停泊非常短时间,车内铅酸电池也许因为过分放电而使汽车无法再一次起动,故BCM设计需求记挂静态电流。其它,汽车使用中只怕会平时面前蒙受高温意况,所以要求电源提供过温爱护。

持有那么些新器件职业时的出口电压精度为±2.0%,并整合了各个板载敬服功效。NCV8664、NCV8665、NCV8674和NCV8675颇具电瓶反向爱抚、短路敬爱和热过载尊崇等特点,而NCV8660提供内部短路尊敬和热关机尊崇。那么些LDO能够经受间接电池总是所固有的输入电压弹指态,没有须求中间调换或保卫安全器件; 而工作温度限制为-40℃至150℃,鲜明较市情上多数任何低Iq LDO 优胜。

适合于BCM的电源富含线性电源和开关电源。那二种电源各有优势,究竟选用何种电源,还要看具体采取。在车身调控模块的供电电源方面,中国市镇上所售小车中,汽车相似采纳12 V电源,而卡车和地铁一般选拔24 V电源。在12 V电源BCM中,推荐应用安森美元素半导体的线性稳压器,如NCV4275A等,见图2。NCV4275A是一款带重置和延迟功效的5 V、3.3 V/450 mA低压降线性稳压器,那款器件援助可编制程序微调整注重新恢复设置,并提供各类特色,如过流爱惜、过温爱慕、短路爱慕等。其余,在下图中地点1处串联三个晶体三极管,那线性电源能使得预防高达-42 V的反向电压;在岗位2处并联一个须臾态电压抑制器管,能够有效阻止高达 45 V的须臾态电源负载突降(load dump)高压脉冲及不安静的电源杂波,符合12 V汽车电源系统的ISO16750-2-20034.6过压测量检验标准。实际上,在小车引擎运维刹那间就只怕出现负载突降,进而导致电池电压进步至超越40 V。这个特点让NCV4275A非常适合小车车身调控模块应用。

其实,NCV4275A仅是安森美半导体针对小车应用的宽范围线性稳压器中的一款,别的线性稳压器有如NCV8664/5、NCV4949、NCV8503/4/5/6、NCV4274A等。超低静态耗电的制品,静态电流低至30 μA以下,驱动电流范围在100 mA至450 mA之间。

图2:车身调控模块中线性电源规范应用电路示意图。

24 V电源的BCM应用中,要求将24 V电压转变至5 V或3.3 V,若是运用线性稳压器,电源集成电路本身就能够有非常高的功率消耗,发生大量热量导致温度过高而烧坏微电路,所以大家须要利用开关稳压器,大家推荐使用安森美本征半导体系列用于小车的按钮稳压器,如NCV51411、NCV8842、NCV8843、NCV33063、NCV33163、NCV3063、NCV3163、LM2576、LM2575及NCV2574等。这个开关稳压器材备较高的功能,幸免发出大量的放热,保护晶片,进步系统可信赖性。这个小车选择的开关稳压器驱动电流比非常多在0.5 A至1.5 A之间,有的达到2.5 A,按键频率在50 kHz至300 kHz之间。以NCV51441为例,这款器件使用V2调节架构,提供举世无双的须臾态响应、极佳总体稳压精度及最轻松易行的环路补偿。那款器件上的“BOOST”引脚支持“充当运转电路(Bootstrapped)”专门的学业,将能效升高至最高;集成的同步电路援救互相电源工作或将噪声降至最低。

车身互联网必要及发展趋势

能够采取于小车中的系统总线有各样,如调控器区域网络、本地互连网络及FelxRay等。这几个总线的特点各差别,表1比较了小车应用中三种普及的系统总线,并列出了非凡的安森美无机合成物半导中华全国体育总会线收发器产品。

表1:分歧汽车总线相比及标准收发器。

安森美半导体的总线收发器连串非常适合车身调控互连网使用需求。图3a)及b)分别显示了依靠安森美有机合成物半导体CAN收发器AMIS-42665及LIN收发器NCV7321的精湛电路。值得一说的是,AMIS-42665提供低于的10 μA的异常的低静态电流。支持总线唤醒,共模电压范围-35 V至 35 V,能够承受额定 /-8 kV的静电放电脉冲。NCV7321则帮衬-45 V至 45 V的电压范围,承受额定5 kV的ESD脉冲。这几个零件均提供强劲的掩护作用。

图3:基于安森美元素半导体收发器的独占鳌头CAN电路及LIN电路。

在车身调节互连网使用中,必要尽也许地兼容减少本钱及空间要求,相同的时间升高系统的休保护健康息和长久可信赖性,故须要晋级元器件的集成度。得益于目前出现的交集非时限信号工艺,如安森美非晶态半导体的SmartPower高压BCD工艺,高压模拟电路最近能够与低压电路集成起来,使越来越高集成度的体系晶片能够开辟和行使。如安森美元素半导体的NCV7440在平等颗芯片上并轨了线性稳压器及CAN收发器,NCV7420则集成了线性稳压器及LIN收发器。那样的合并有效节约PCB板空间,可以给MCU单独供电,有效抑制另外模块对MCU电源的干扰。

安森美半导体身为中外超越的高品质、高可信赖性硅应用方案代理商,更为小车车身调节互联网使用推出一款超高集成度的晶片——NCV7462。那款微芯片集成了线性稳压器、CAN收发器、LIN收发器、看门狗电路、低边驱动及高边驱动,将所需外界元件数量减非常的少,仅吞没非常的小的电路板空间,并帮忙简化设计流程。

遥控上锁及开锁设计要求及减轻方案

汽车中的遥控上锁及开锁的行使特别分布。车身调整模块使用315 MHz或433MHz频率,通过每每接收和殡葬来促成遥控上锁及开锁作用。那类应用中的设计难点在于设计阻抗相称电路,进而使功率损耗降至最低。此类应用的通用要求归纳低静态电流、提供睡眠方式、低发射功率、高接收灵敏度、低耗电及适当的频率范围等。而安森美半导体的ON-53480高频收发器很好地满意那个布署要求,如静态电流低至小于1 µA,带有唤醒及睡眠检查评定作用,功率信号电平仅为10 dBm,接收灵敏度更是低于-100 dBm,且专门的学问电流仅为10 mA,频率范围为280至343 MHz。

板外大功率负载驱动及方案比较

车身调控模块电路板供给为板外的一对大功率负载供电,这个负载包罗汽车内部照明、单向电机和小车喇叭等。一种可选的方案是选用板内继电器。继电器的圆形属于感性负载,而感性负载在运转时要求比保全健康干活所需电流大的启航空电磁法流,且感性负载在连片电源或断开电源的弹指会生出反向电动势。要使得继电器,可以动用安森美元素半导体的NUD3124、NUD3160或NCV7608等继电器驱动器。

表2:板外大功率负载驱动方案优劣点相比较

另一种方案是运用“预驱动器 MOSFET”来驱动板外大功率负载,个中预驱动器可以应用安森美元素半导体的NCV7513A,那器件支持相互端口及SPI端口通讯,可编制程序,提供失效格局检查评定及短路和断路检查判断作用。

其两种方案是使用斯马特FET驱动。那是带爱抚的MOSFET,在MOSFET基础上平添了各种功力,如过压钳位、ESD爱抚、过流保护、过温拥戴、反压爱抚及高边和低边驱动。标准器件如低边驱动的NCV840一半/3,及用于高边驱动(内部集成了升压电路)的NCV8450和NCV8460等。这两种方案的利弊见表2。

接纳于BCM的别的方案

除了上述板外大功率负载,小车应用湖南中国广播公司大的机动后视镜方面,能够利用安森美半导体的NCV7703来驱动在那之中的转向电机。这器件提供3个半桥输出,输出电流为0.6 A,最高达1 A,并具备自检查判断成效,提供低静态电流、SPI通讯及低压/过压/过温爱戴等风味。

除此以外,车身调控模块要求采撷车门、车锁、组合开关等数十一个确定性信号,往往须求增加MCU的输入端口,那就须要相互端口转串行端口的逻辑调换微电路,常用的是安森美本征半导体的8位移动存放器MC14021B。

安森美有机合成物半导体还为组合尾灯提供不相同的减轻方案。如NCV7680是一款8通路低边恒流驱动器,能以脉宽调制格局设定尾巴部分行车/行车制动器踏板电流输出,而NSI45xx则是新推出的恒流线性稳压器,基于安森美半导体待批专利的自偏置晶体管工夫,以低本钱、强固等特征提供较高质量,着重于代替一些小车的尾部灯中运用的电阻型驱动器。

总结:

应用境况苛刻的车身调节模块对元器件提议了更加高的渴求。本文探入钻探BCM设计在电源、车身网络及板外大功率负载驱动等四个方面包车型大巴供给,并比较深入分析了一些世界中不一致方案的优缺点。安森美元素半导体针身为天下超过的高品质、高能效硅方案承包商,针对车身调控模块等小车使用提供全数扎实爱抚特色、高可信赖性、低静态电流的应用方案,如电源稳压器、总线收发器、高频收发器、继电器驱动器、预驱动器、电机驱动器、LED驱动器及MOSFET等,支持设计人士为他们的BCM设计采纳更佳的元器件方案,进而在市集上攻克优势。

供稿:安森美元素半导体

小说来源:盖世小车网

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