AMIS-3052X ASSP在汽車HVAC系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)

高度集成的特定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)作為包含分離器件電控單元(ECU)的有益替代產(chǎn)品而出現(xiàn)，為汽車加熱、通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)的應(yīng)用提供風(fēng)門位置控制。除改進(jìn)可靠性外，還節(jié)省了空間、成本和重量，并提供精確的位置控制和靈活的設(shè)計(jì)，隨著汽車HVAC系統(tǒng)的日益復(fù)雜，ASSP所帶來的這些優(yōu)點(diǎn)也變得尤為重要。

　　HVAC系統(tǒng)是當(dāng)今大部分汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。這一系統(tǒng)的設(shè)計(jì)宗旨是實(shí)現(xiàn)高效率、增強(qiáng)可靠性、改善乘客安全和舒適度，同時(shí)減少尺寸、重量和溫室氣體的排放。先進(jìn)的傳感和閉路控制功能也正逐漸集成到這一系統(tǒng)中。

　　傳感器元件包括溫度、濕度和氣體傳感器，還包括測(cè)量太陽輻射水平及測(cè)定乘客車廂內(nèi)污染物水平的傳感器。來自這一傳感器陣列的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將被發(fā)送到各種嵌入式智能電子模塊中。這些電子子系統(tǒng)是為通過控制各種電子機(jī)械組件的運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)高效調(diào)節(jié)乘客車廂內(nèi)氣流而設(shè)計(jì)的(圖1)。

　　HVAC系統(tǒng)通向乘客車廂的氣流主要通過機(jī)械風(fēng)門控制，這種機(jī)械風(fēng)門與氣流管道集成使用。這些風(fēng)門用于引導(dǎo)空氣在乘客車廂內(nèi)各個(gè)區(qū)域(多區(qū)域氣候控制)的流動(dòng)，以控制熱、冷空氣混合，及外部和再循環(huán)空氣混合(以控制車廂內(nèi)污染，進(jìn)而調(diào)節(jié)溫度)。風(fēng)門依次與直流電機(jī)機(jī)械(通常為步進(jìn)電機(jī))連接，從而形成眾多的電子機(jī)械子系統(tǒng)。

　　與這些電子機(jī)械子系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的主要挑戰(zhàn)在于，要達(dá)到實(shí)時(shí)、快速和精確的氣流閉路控制(風(fēng)門移動(dòng)與定位的同時(shí)，還要減少系統(tǒng)的成本、尺寸和重量。此外，為保持乘客的舒適度，要求電機(jī)和風(fēng)門近乎零噪音運(yùn)行，同時(shí)延長整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行壽命并增強(qiáng)其可靠性也是關(guān)鍵因素。要滿足這一系列苛刻的要求，很顯然由大量分離式集成電路組成的電子模塊將不再是可行的方法。

　　新近引入的AMIS-3052X步進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制ASSP，使汽車HVAC系統(tǒng)設(shè)計(jì)者能夠開發(fā)出最終解決方案，極為靈活、有效地解決了系統(tǒng)層面的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。它基于一系列創(chuàng)新的集成片內(nèi)功能，提供全面的可編程數(shù)據(jù)通信、電源管理、電機(jī)控制(速度、方向及位置)及系統(tǒng)保護(hù)功能。另外，這些設(shè)備可與5V和3.3V的微控制器兼容，并可通過SPI界面提供雙向數(shù)據(jù)傳輸功能。該器件的原理圖如圖2所示，典型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用電路如圖3所示。

　　本文描述了AMIS-3052X ASSP的新穎特征和功能，及在汽車HVAC系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行方面的優(yōu)勢(shì)。