當dang然ran
，使shi用yong繼ji電dian器qi進jin行xing設she計ji便bian宜yi而er且qie簡jian單dan，但dan是shi，考kao慮lv到dao其qi有you限xian的de使shi用yong壽shou命ming和he較jiao大da的de解jie決jue方fang案an尺chi寸cun

，它ta們men的de功gong能neng對dui於yu現xian代dai電dian機ji應ying用yong而er言yan似si乎hu頗po顯xian笨ben重zhong。對dui於yu安an靜jing、小而安全的解決方案，固態IC是汽車電機控製應用的最佳選擇。

解決方案尺寸

我們來比較一下兩種解決方案，如圖1所示：典型的繼電器解決方案和具有相同額定電壓和電流的等效固態解決方案。

　　圖1： 繼電器解決方案與固態解決方案

針對解決方案尺寸，固態8mm&TImes;8mm方形扁平無引腳封裝（QFN）加上兩個雙排封裝N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）約占繼電器解決方案電路板麵積的三分之一。看z軸
，整個固態解決方案大約9毫米高。或0.035英寸。如果要構建電機驅動器印刷電路板（PCB），輕鬆地安裝在電機外殼的背麵
，TI的固態解決方案非常適合此應用。

除了尺寸外，固態柵極驅動器還集成了一整套保護功能，在繼電器解決方案中不得不獨立構建這些功能。這些功能包括：

電機電流測量

duiyurenheleixingdedianliutiaojie
，jidianqihegutaixitongdouxuyaobingliandianzu。jidianqijiejuefanganxuyaodandudefenlifangdaqidianlulaizengjiazaijiancedianzushangceliangdedianya。ranhoujiangzengjiadedianyafasongdaoweikongzhiqi（MCU）模數轉換器（ADC），以便MCU中(zhong)的(de)數(shu)字(zi)邏(luo)輯(ji)可(ke)以(yi)決(jue)定(ding)何(he)時(shi)關(guan)閉(bi)電(dian)機(ji)或(huo)限(xian)製(zhi)電(dian)流(liu)。但(dan)是(shi)固(gu)態(tai)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)通(tong)常(chang)集(ji)成(cheng)了(le)低(di)端(duan)電(dian)流(liu)並(bing)聯(lian)放(fang)大(da)器(qi)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)的(de)唯(wei)一(yi)的(de)分(fen)立(li)元(yuan)件(jian)是(shi)單(dan)個(ge)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)電(dian)阻(zu)。圖(tu)2顯示了集成電機驅動IC和分立電流測量電路拓撲結構之間的差異。

　　圖2：分立與固態電流測量

TI的(de)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)進(jin)一(yi)步(bu)采(cai)取(qu)了(le)電(dian)流(liu)調(tiao)節(jie)措(cuo)施(shi)，使(shi)用(yong)連(lian)接(jie)到(dao)集(ji)成(cheng)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)放(fang)大(da)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)的(de)內(nei)部(bu)比(bi)較(jiao)器(qi)集(ji)成(cheng)逐(zhu)周(zhou)期(qi)電(dian)流(liu)斬(zhan)波(bo)方(fang)法(fa)。所(suo)需(xu)要(yao)的(de)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)外(wai)部(bu)基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)，器(qi)件(jian)將(jiang)處(chu)理(li)電(dian)流(liu)限(xian)製(zhi)，釋(shi)放(fang)原(yuan)來(lai)用(yong)於(yu)MCU或(huo)分(fen)立(li)構(gou)建(jian)的(de)資(zi)源(yuan)。檢(jian)測(ce)放(fang)大(da)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)仍(reng)然(ran)連(lian)接(jie)到(dao)封(feng)裝(zhuang)引(yin)腳(jiao)，但(dan)如(ru)果(guo)您(nin)隻(zhi)需(xu)要(yao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)的(de)電(dian)流(liu)調(tiao)節(jie)，請(qing)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)完(wan)全(quan)集(ji)成(cheng)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，如(ru)DRV8702-Q1或DRV8703-Q1。

接口連接MCU

當將繼電器和固態解決方案連接到MCU時，固態IC通常可以實現MCU通用輸入輸出（GPIO）和模數轉換器（ADC）引腳之間的直接連接。這些IC通常具有足夠的靈活性
，可將1.8、3.3或5V邏(luo)輯(ji)電(dian)平(ping)電(dian)壓(ya)與(yu)基(ji)於(yu)接(jie)地(di)的(de)高(gao)阻(zu)抗(kang)下(xia)拉(la)電(dian)阻(zu)連(lian)接(jie)。對(dui)於(yu)繼(ji)電(dian)器(qi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，為(wei)了(le)實(shi)現(xian)類(lei)似(si)的(de)輸(shu)入(ru)控(kong)製(zhi)，需(xu)要(yao)某(mou)種(zhong)電(dian)流(liu)增(zeng)益(yi)以(yi)控(kong)製(zhi)繼(ji)電(dian)器(qi)內(nei)的(de)螺(luo)線(xian)管(guan)線(xian)圈(quan)。圖(tu)3顯示了將繼電器和固態驅動器與MCU連接的電路拓撲結構的差異。

　　圖3：接口連接MCU

圖3中的繼電器解決方案概述了對摻雜N摻雜P摻雜N摻雜（NPN）雙極結型晶體管（BJT）的達林頓管的需求，兩個電阻和一個保護二極管隻會用MCU GPIO引腳直接幹擾繼電器線圈。為了創建H橋並驅動雙向電機，將需要兩個雙排封裝單刀雙擲［SPDT］繼電器

，這意味著需要上述兩個電路元件來單獨驅動兩個繼電器線圈。使用TI的電機驅動器之一，可以移除所有這些分立元件，從而創建更小更幹淨的PCB解決方案。

電機轉速曲線

帶(dai)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)電(dian)機(ji)轉(zhuan)速(su)曲(qu)線(xian)非(fei)常(chang)低(di)效(xiao)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)與(yu)電(dian)機(ji)串(chuan)聯(lian)放(fang)置(zhi)的(de)不(bu)同(tong)尺(chi)寸(cun)的(de)電(dian)阻(zu)器(qi)或(huo)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)速(su)度(du)的(de)多(duo)繞(rao)組(zu)電(dian)機(ji)，使(shi)用(yong)繼(ji)電(dian)器(qi)來(lai)實(shi)現(xian)動(dong)力(li)車(che)窗(chuang)、升降車門、天窗
、滑hua動dong車che門men或huo泵beng的de多duo速su控kong製zhi方fang案an。如ru果guo要yao選xuan擇ze不bu同tong的de速su度du，這zhe兩liang種zhong解jie決jue方fang案an都dou需xu要yao更geng多duo的de繼ji電dian器qi，而er更geng多duo的de繼ji電dian器qi需xu要yao更geng多duo的de電dian路lu板ban空kong間jian和he分fen立li元yuan件jian。

使用固態解決方案，您隻需要為TI的電機驅動器提供來自MCU的兩個脈衝寬度調製（PWM）信號來控製電機轉速。在DRV8702-Q1和DRV8703-Q1上
，TI提供了相位/使能模式
，其中隻有一個PWM信號施加到使能引腳，而簡單的邏輯高或低相位引腳控製電機的方向。邏輯電平的PWM信號直接轉換為具有正確電壓的MOSFET柵極，以完全增強高端或低端MOSFET。使用這種類型的接口
，您可以快速設計多速泵、滑動玻璃天窗的定製運動曲線、軟關閉動力車窗、便宜的可變速擋風玻璃雨刮器或任何其他類型的簡單運動控製電機應用。

實例

小占用空間天窗電機模塊參考設計是一款用於天窗和車窗玻璃升降應用的固態電機控製模塊。該TI參考設計采用DRV8703-Q1柵極驅動器，集成了電流並聯放大器以及兩個雙排封裝汽車級封裝MOSFET，與典型的繼電器解決方案相比，可創建非常小的功率級布局。該設計還包括兩個TI的DRV5013-Q1鎖存型霍爾傳感器，用於對電機位置進行編碼。

使用TI的固態電機驅動器設計電機控製係統將有助於減小PCB解決方案的尺寸，從而實現從同一模塊控製更多的電機。憑借我們的電機驅動器的高集成度和簡單的控製方案，設計人員可以快速
、輕鬆地重新設計當前正在使用繼電器的大多數現代有刷直流電機控製器電路。


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