探索汽車電動座椅中多通道柵極驅動器的優勢
發布時間:2022-06-02 來源:TI 責任編輯:wenwei
【導讀】除chu非fei體ti驗yan過guo宇yu宙zhou飛fei船chuan,否fou則ze汽qi車che電dian動dong座zuo椅yi可ke能neng是shi您nin體ti驗yan過guo的de最zui複fu雜za的de座zuo椅yi。它ta比bi飛fei機ji座zuo椅yi的de調tiao節jie選xuan項xiang更geng多duo,比bi牙ya科ke診zhen所suo的de就jiu診zhen椅yi更geng加jia舒shu適shi – 汽車電動座椅提供了奢華的舒適度、便利性和安全性。
無(wu)論(lun)您(nin)是(shi)上(shang)下(xia)前(qian)後(hou)移(yi)動(dong)座(zuo)椅(yi),還(hai)是(shi)調(tiao)整(zheng)腰(yao)托(tuo),電(dian)機(ji)都(dou)能(neng)輕(qing)鬆(song)完(wan)成(cheng)這(zhe)些(xie)操(cao)作(zuo)。除(chu)了(le)易(yi)於(yu)移(yi)動(dong)的(de)優(you)勢(shi)之(zhi)外(wai),功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)汽(qi)車(che)電(dian)動(dong)座(zuo)椅(yi)還(hai)具(ju)有(you)其(qi)他(ta)優(you)勢(shi)。例(li)如(ru),風(feng)扇(shan)和(he)加(jia)熱(re)器(qi)等(deng)座(zuo)椅(yi)內(nei)功(gong)能(neng),甚(shen)至(zhi)可(ke)通(tong)過(guo)降(jiang)低(di)車(che)內(nei)整(zheng)個(ge)溫(wen)度(du)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)力(li)負(fu)荷(he)來(lai)增(zeng)大(da)車(che)輛(liang)的(de)續(xu)航(hang)裏(li)程(cheng)。
電動座椅設計趨勢
鑒(jian)於(yu)汽(qi)車(che)電(dian)動(dong)座(zuo)椅(yi)具(ju)有(you)多(duo)個(ge)選(xuan)件(jian),製(zhi)造(zao)商(shang)正(zheng)在(zai)尋(xun)找(zhao)驅(qu)動(dong)多(duo)個(ge)電(dian)機(ji)的(de)方(fang)法(fa)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)過(guo)去(qu)常(chang)常(chang)使(shi)用(yong)繼(ji)電(dian)器(qi)來(lai)開(kai)關(guan)電(dian)機(ji)電(dian)源(yuan),但(dan)繼(ji)電(dian)器(qi)由(you)多(duo)個(ge)微(wei)小(xiao)的(de)機(ji)械(xie)部(bu)件(jian)組(zu)成(cheng),且(qie)轉(zhuan)速(su)能(neng)力(li)有(you)限(xian)。由(you)於(yu)繼(ji)電(dian)器(qi)存(cun)在(zai)這(zhe)些(xie)缺(que)點(dian),並(bing)且(qie)在(zai)每(mei)次(ci)開(kai)關(guan)時(shi)都(dou)會(hui)發(fa)出(chu)噪(zao)聲(sheng),因(yin)此(ci)不(bu)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)脈(mai)寬(kuan)調(tiao)製(zhi) (PWM) 來控製電機轉速。
鑒於集成電路 (IC) 的各種優勢(包括更小的尺寸、安靜的運行、速度控製和可靠性),現在出現了使用IC代替機電繼電器的趨勢。借助IC快速、安靜的開關,可以使用PWM進行轉速控製,從而實現多個電機的平滑運轉和同步運行。
繼電器驅動型座椅通常是一個繼電器僅驅動一個電機,最初的ICshejiyeyanyonglezhezhongmoshi。zaijinyoujigedianjidexitongzhong,zhezhongfuzaxingshiyizhongkeyibeijieshoudebiduan。danshizaigongnengqiquandefuzaqichezuoyixitongzhong,jiangduogedianjidequdongdianluzuhedaoyiqidefangshikeyidailaixianzhudehaochu。baokuosuojianwuliaoqingdanhetongguoshiyongduozhoujichengqudongqideshejifangfashixiandegengxiaobubankongjian。
多通道柵極驅動器解決方案
TI提供專為電動座椅設計的多電機汽車柵極驅動器。DRV8714-Q1和DRV8718-Q1的半橋柵極驅動器分別具有四個通道和八個通道。它們集成了電荷泵、電流檢測放大器和可用於多個負載的邏輯電路。一個IC可以控製多達七個不同的電機或電機和加熱器的組合,從而減少了座椅模塊所需器件的數量。
圖1顯示了DRV8714-Q1tongguogongyongbanqiaoqudonglaikongzhisangedianji,takeyidanducaozuoqizhongderenhedianji,yekeyitongshiyunxingtedingzuhe。ninkeyixuanzezuishihedianjitexingdejinshuyanghuawubandaotichangxiaoyingjingtiguan(MOSFET),並調整DRV8714-Q1的寄存器以優化性能。
圖1:由DRV8714-Q1汽車柵極驅動器驅動的三電機座椅
驅動靈活性
憑借多達八個的半橋驅動器通道,DRV8718-Q1能夠靈活地使用合適數量的MOSFET來驅動雙向電機、單向電機(如風扇)和非電機負載(如加熱器);其中,每個MOSFET專為特定的負載量身定製。
圖2顯示了控製四個座椅電機、一個風扇和一個加熱器的DRV8718-Q1。風扇(單向旋轉)僅需要一個半橋,而加熱器僅需要一個高邊MOSFET,從而使設計減少了外部晶體管的數量 – 這一切都歸功於多通道柵極驅動器的靈活性。
圖2:驅動多個電機、一個加熱器和一個風扇的DRV8718-Q1汽車柵極驅動器
由於可以靈活地選擇每個最適合相應負載的外部MOSFET,因此低漏源通態電阻MOSFET能夠被用來提高大電流應用中的熱性能。DRV8718-Q1係列通過調整柵極電流來控製轉換壓擺率,有利於提高電磁兼容性。您還可以通過更改MOSFET來使座椅模塊適應各種電機,無需改變整體設計。
簡化的接口
單芯片的另一個優點是可以顯著減少發送到微控製器(MCU)的信號。MCU隻需使用四個引腳(使用串行外設接口 [SPI]),即可通過單個DRV8718-Q1控製多達八個半橋,甚至在菊花鏈配置中控製更多通道,如圖3所示。這種控製包括每個半橋的參數設置、晶體管的獨立或協調控製以及診斷監控。
圖3:使用從MCU到DRV8718-Q1汽車柵極驅動器的菊花鏈配置控製16個半橋
統一控製可減少 MCU 的工作量。隻需一條命令,MCU 即可啟用所有驅動器;通過一次寄存器讀取,MCU 可以判斷是否有電機出現故障。後續的 SPI 讀取可以確定發生故障的通道和詳細信息(如需要)。
結語
汽(qi)車(che)電(dian)動(dong)座(zuo)椅(yi)持(chi)續(xu)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)的(de)舒(shu)適(shi)性(xing)和(he)便(bian)利(li)性(xing)。不(bu)過(guo),要(yao)驅(qu)動(dong)其(qi)電(dian)機(ji),還(hai)需(xu)要(yao)解(jie)決(jue)一(yi)些(xie)設(she)計(ji)挑(tiao)戰(zhan)。多(duo)通(tong)道(dao)柵(zha)極(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)可(ke)以(yi)將(jiang)多(duo)個(ge)通(tong)道(dao)集(ji)成(cheng)到(dao)單(dan)個(ge)芯(xin)片(pian)中(zhong),並(bing)提(ti)供(gong)診(zhen)斷(duan)和(he)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)放(fang)大(da)器(qi)等(deng)功(gong)能(neng),從(cong)而(er)幫(bang)助(zhu)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)難(nan)題(ti)。DRV8718-Q1 多通道柵極驅動器可提供靈活、緊湊的解決方案,有助於實現汽車座椅的最新功能。
其他資源:
更多有關汽車電動座椅的信息,請參閱以下技術文章:
查看應用手冊“可在汽車應用中驅動有刷直流電機的繼電器替代產品”。
關於德州儀器(TI)
德州儀器(TI)(納斯達克股票代碼:TXN)是一家全球性的半導體公司,致力於設計、製造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片,用於工業、汽車、個人電子產品、tongxinshebeiheqiyexitongdengshichang。womenzhiliyutongguobandaotijishurangdianzichanpingengjingjishiyong,chuangzaoyigegengmeihaodeshijie。rujin,meiyidaichuangxindoujianlizaishangyidaichuangxindejichuzhishang,shiwomendejishubiandegengxiaoqiao、更快速、更可靠、更實惠,從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用,這就是工程的進步。這正是我們數十年來乃至現在一直在做的事。 欲了解更多信息,請訪問公司網站www.ti.com.cn。
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