前車門控制器解決方案
3. CAN收發(fā)器電路
NCV7462內有一個高速CAN收發(fā)器模塊,兼容ISO11898-2和ISO11898-5標準。該模塊使用兩組供電路徑——
* 通過引腳VCC_CAN供電:在正常模式下,準備收發(fā)數據;
* 通過內部整流器供電:在待命模式和睡眠模式下,收發(fā)器監(jiān)控總線遠程喚醒。
為了保證CAN收發(fā)器正常工作,VCC_CAN外部需要一個2.2uF退藕電容。如果使用分裂終端(Split Termination)電壓源,其VSPLIT(分裂終端電壓)引腳可穩(wěn)定閑置總線電平,進一步改善電磁輻射(EME)性能。
NUP2105L CAN總線保護器是一個27伏(V)的2雙向瞬態(tài)電壓抑制器(TVS),用以保護高速和容錯CAN網中的收發(fā)器免受EMI和ESD的影響。此器件符合ISO 11898-2物理層規(guī)范,并且超過了抑制ESD和EMI的行業(yè)標準,非常適合用于數據傳輸速率高達1Mbit/sec的系統(tǒng)。
4.LIN收發(fā)器電路
內置的LIN收發(fā)器是LIN總線物理層與LIN協(xié)議控制器的界面,兼容LIN2.1與J2602規(guī)范。與CAN收發(fā)器不同,LIN由VS引腳唯一供電。
LIN收發(fā)器提供兩種斜率模式,通過SPI位“LIN_SLOPE”配置。默認模式為正常斜率模式,收發(fā)器收發(fā)數據速度可達20kB,與LIN2.1規(guī)范一致。低斜率模式下,LIN總線上的信號轉換率降低(上升沿與下降沿變長),可以降低EMC輻射。LIN總線最大速率降為10kB,該模式用于低速通信。
NUP1105L LIN總線保護器是一個27V的單個雙向TVS,用以保護LIN或單線CAN網絡中的收發(fā)器免受EMI和ESD的影響。此器件把抑制EMI和ESD的水平提高到SAE J2411和ISO 7637-3規(guī)范之上,這將提高網絡在嚴酷的汽車和工業(yè)環(huán)境中的可靠性。
5.NCV7462輸出級
NCV7462 OUT_HS為高邊,可驅動5W燈泡;OUT1-4為高邊開關,可用于驅動LED或按鍵開關。OUT_HS與OUT1-4一樣具有各種保護功能,包括過流保護和電流限值、欠載檢測、熱保護和VS欠壓、過壓保護。此外,OUT_HS可以配置旁路過流保護模式(過流自恢復),防止負載要求較大初始驅動電流,例如白幟燈泡的沖擊電流。當OUT_HS過流時間超過Tblank_OLD_OUT_HS(typ.120us),SPI狀態(tài)位將被鎖定,同時輸出被關斷。如果SPI控制位“OUT_HS_OCR”設為高。在時間Tflt_OCR(typ.400us)后,SPI狀態(tài)位“OUT_HS_OC”沒有變化,OUT_HS將自動再生。若過流持續(xù)存在,OUT_HS進入周期振蕩,高電平約為120us,低電平約為400uS。當負載被認為穩(wěn)定(例如,燈泡變熱),微處理器uC軟件將關閉自動恢復功能。
6.電動車窗驅動電路
電動車窗系統(tǒng)的每個車門都有一個車窗玻璃升降機構,采用直流永磁電機來驅動。電機的尺寸非常小,可以安裝在車門里面,并且?guī)в幸惶诇p速機構,用來增加輸出扭矩、減小輸出轉速。電機轉動方向(即車窗的上下移動)通過改變輸入電壓的極性來實現,車窗升降速度取決于輸入電壓的大小。電動車窗驅動電路如圖4所示。
(1)車窗升降繼電器驅動電路
由于繼電器比智能H橋芯片的成本低,目前仍在車窗驅動電路中廣泛應用。車窗控制系統(tǒng)由微控制芯片uC通過SPI通信控制NCV7462集成的2路低邊驅動(LS1/2)驅動繼電器,再由繼電器組成的H橋來操縱車窗上升或下降。低邊驅動LS1/2的通態(tài)電阻典型值3.3Ω,驅動電流可達0.5A,足以驅動繼電器可靠動作。如果驅動電流超過過流限值時間Tfilt_OLD_LS1/2(典型值 60us),驅動關閉,同時鎖定SPI狀態(tài)寄存器。只有當相應SPI標志位被讀取和清除,才可以再次使能。
(2)車窗升降電流采樣設計
由于車窗升降電機軸負載轉矩變化率對障礙物是非常敏感的,其閾值可以作為障礙物檢測的判斷指標。根據直流電機負載轉矩與電樞電流之間的線性關系,本文采用測量電樞電流來間接得到電機負載轉矩的測量方案。采樣原理如圖4所示。
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