基于M0TM固態(tài)繼電器的汽車系統(tǒng)
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圖3: MO-7VNx7140Ax 轉(zhuǎn)向燈高邊驅(qū)動器最惡劣情況評測電路連接配置示例.
圖4: 芯片選型菜單中最惡劣條件評測參數(shù)設(shè)置
在導(dǎo)通時引起最長功率限制時間的最惡劣條件有兩個特征：環(huán)境溫度= -40oC，產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊中的最小 ILimH值。燈泡涌流在-40oC時最高。兩個并聯(lián)的H6W 燈泡的涌流可達(dá)到15A。這個參數(shù)結(jié)合ILimH=8A將在導(dǎo)通時產(chǎn)生最長功率限制時間, 結(jié)果車燈開啟時間被延遲。如圖6所示，在最惡劣條件下，VNx7140AX功率限制時間在3ms(3ms << 10ms)范圍內(nèi)。
圖7所示是在Twister上進(jìn)行最惡劣條件評測的全部評測結(jié)果。如果需要，用戶可向意法半導(dǎo)體車身產(chǎn)品部索取給定情況的概率評測靜態(tài)數(shù)據(jù)。
圖 5: TAMB=105oC時的VNX7140AX行為。在TTSD=167oC和ILimH=8A時發(fā)生熱關(guān)斷 (根據(jù)產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)，概率 < 0.1ppm)
圖 6: VNX7140AX驅(qū)動2支H6W轉(zhuǎn)向燈的IOUT& TJ 仿真曲線（ILimH=8A， TAMB=-40oC）。
4. 保護(hù)分析和線徑優(yōu)化
圖8中的紅色曲線代表20m?? MO-7高邊驅(qū)動器VND720AJ反應(yīng)時間測試數(shù)據(jù)。將這條在Twister中取得的曲線導(dǎo)出后并另存為Excel表格文件，然后，將其分別與21W+21W+5W車燈和線徑0.5 mm2 銅導(dǎo)線的電流-時間曲線對比（見圖8）。這個分析的目的是檢查負(fù)載、驅(qū)動器和線束之間層級是否正確。這里必須說明的是，在沒有外部器件幫助的條件下，高邊驅(qū)動器的IRMS電流始終低于線徑0.5 mm2 銅導(dǎo)線上的最大IRMS電流，因此，在任何情況下，該芯片都能保護(hù)線束。此外，還可以通過軟件交互進(jìn)一步控制電流，實(shí)現(xiàn)t>1s的延遲（圖8中的虛線）。在這種情況下，通過微控制器控制，該芯片可以保護(hù)線徑0.35mm2 的銅線。
圖 7: VNX7140AX重啟后熱保護(hù)評測。注：M0-7高邊驅(qū)動器還能設(shè)成鎖保護(hù)模式，當(dāng)TJ 達(dá)到 TTSD時，芯片將被鎖保護(hù)。
圖 8: VND7020AJ M0-7固態(tài)繼電器和燈泡及線徑的電流時間曲線比較
5. 結(jié)論
Twister是一個獨(dú)立的好用的功率芯片仿真器，準(zhǔn)許用戶查看所有可能的邊界條件和芯片參數(shù)對設(shè)計(jì)的影響；熱電混合仿真準(zhǔn)許用戶評測MOTM驅(qū)動器在最惡劣條件下的性能表現(xiàn)。此外，Twister還準(zhǔn)許用戶利用目標(biāo)保護(hù)策略計(jì)算并優(yōu)化線徑。
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