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英飛凌基于ARM內(nèi)核的汽車級電機(jī)控制集成芯片

作者:劉賡 李詩念 錢偉喆 時間:2014-08-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
編者按:  摘要:本文介紹了常見的幾種在汽車車身上的電機(jī)應(yīng)用,包括直流有刷電機(jī)控制,有霍爾/無霍爾直流無刷電機(jī)控制和永磁同步電機(jī)控制,不論是哪一種電機(jī)控制方案,英飛凌公司推出的基于ARM內(nèi)核的Embedded Power IC都是最理想的選擇。   引言   隨著電機(jī)在汽車上的廣泛應(yīng)用,如何降低能耗,減少噪音,成了工程師們面臨的新難題,傳統(tǒng)的電動油泵、電動水泵和散熱風(fēng)扇由繼電器控制直流電機(jī)的開通或者關(guān)斷,不能進(jìn)行調(diào)速,在怠速狀況時電機(jī)仍然高速運(yùn)轉(zhuǎn),如果采用脈寬調(diào)制控制的直流電機(jī)或者三相電機(jī),則可以在不同的工況

  摘要:本文介紹了常見的幾種在汽車車身上的電機(jī)應(yīng)用,包括直流有刷,有霍爾/無霍爾直流無刷和永磁同步,不論是哪一種電機(jī)控制方案,公司推出的基于內(nèi)核的Embedded Power IC都是最理想的選擇。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/262214.htm

  引言

  隨著電機(jī)在汽車上的廣泛應(yīng)用,如何降低能耗,減少噪音,成了工程師們面臨的新難題,傳統(tǒng)的電動油泵、電動水泵和散熱風(fēng)扇由繼電器控制直流電機(jī)的開通或者關(guān)斷,不能進(jìn)行調(diào)速,在怠速狀況時電機(jī)仍然高速運(yùn)轉(zhuǎn),如果采用脈寬調(diào)制控制的直流電機(jī)或者三相電機(jī),則可以在不同的工況下選擇不同的速度,既可以低速時降低能耗,又可以滿負(fù)荷時高速高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

  不光是為了提高能效,采用脈寬調(diào)制控制的電機(jī)同時也可以提高乘客的舒適感受,防夾車窗,雨刮,天窗,電動座椅以及自動空調(diào)等都將會使用到兩相直流有刷電機(jī)或者三相直流無刷電機(jī),控制系統(tǒng)是其中的關(guān)鍵,決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

  設(shè)計(jì)一個三相無刷直流電機(jī)控制器,需要選擇多少種不同類型的芯片?

  傳統(tǒng)答案應(yīng)該是4到5種:首先是,決定了系統(tǒng)的處理能力;其次是電源芯片,用來給或者其它的邏輯模擬電路供電;三相預(yù)驅(qū)動芯片和(Metal-Oxide -Semiconductor Field Effect Transistor)組成驅(qū)動電路;最后,還需要一個廉價(jià)可靠的總線收發(fā)器,比如LIN總線收發(fā)器,用來和其它控制器通信。

  使用的汽車級電機(jī)控制集成芯片Embedded Power IC系列則簡單的多,直接供電電池電壓12V,就可以脈寬調(diào)制控制6顆,驅(qū)動一個三相電機(jī)平穩(wěn)高效運(yùn)行。

  1 芯片介紹

  Embedded Power IC的新一代器件將首先推出兩種系列:TLE986X系列控制兩相直流有刷電機(jī),TLE987X系列控制三相直流無刷電機(jī),兩者的不同在于驅(qū)動的數(shù)量。

  以TLE987X系列為例,集成芯片的詳細(xì)系統(tǒng)框圖如下:

  這些模塊包括:

  ● ® CORTEX™ M3內(nèi)核的32位
  ● 豐富的定時器資源,可以進(jìn)行輸入捕捉或者輸出比較
  ● 10位ADC(Analog to Digital Converter)模塊,包括對外部模擬電壓信號的采集和對內(nèi)部電壓信號的監(jiān)控
  ● 兩個高速同步串行接口SSC(Synchronous Serial Interface)和兩個全雙工異步收發(fā)模塊UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
  ● 專門用于三相電機(jī)控制的CCU6模塊,可以輸出六路同步調(diào)制的脈寬調(diào)制信號
  ● 兩相電機(jī)或者三相預(yù)驅(qū)動,最高可以在25kHz頻率下驅(qū)動100nC門級電容的MOSFET,可以設(shè)置上升下降斜率時間,提高電磁兼容能力,集成一個反極性電壓保護(hù)N-MOSFET驅(qū)動接口
  ● LIN總線收發(fā)器,支持最新LIN2.2協(xié)議并向下兼容
  ● 電流采樣差分放大器,連接到低端采樣電阻的兩端,將電機(jī)電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,可選的0~100增益放大,可以檢測偏移地電壓
  ● 給內(nèi)部供電的線性電源模塊和一個給外部傳感器5V供電的線性電源模塊
  ● 內(nèi)部振蕩器,可以節(jié)省外部晶振的成本
  ● 兩個獨(dú)立的可編程看門狗
  ● 帶中斷觸發(fā)功能的保護(hù)策略,包括過流保護(hù),過溫保護(hù),過壓欠壓監(jiān)測和開路監(jiān)測

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