一、有刷直流電機在汽車(chē)上的應用
電機在汽車(chē)上的應用,讓汽車(chē)實(shí)現自動(dòng)化,加強駕駛安全性以及舒適性。不同類(lèi)型的電機因各自的特點(diǎn)而被應用到汽車(chē)上不同的功能模塊,有刷直流電機同樣也在汽車(chē)的多個(gè)功能模塊中用到,如下圖所示。
圖 1 有刷直流電機應用
車(chē)窗自動(dòng)升降器,現在基本上每輛車(chē)都有,無(wú)需再用傳統的手搖式;電動(dòng)座椅調節,同樣替代了傳統的手動(dòng)機械式;電動(dòng)尾箱與電動(dòng)天窗,更是豪華車(chē)的配置,這些都通過(guò)有刷直流電機實(shí)現。
二、有刷直流電機驅動(dòng)
驅動(dòng)有刷直流電機,可以使用高邊驅動(dòng)或者低邊驅動(dòng),控制電源連接到電機地輸入端即可,簡(jiǎn)單而實(shí)用。當需要控制電機實(shí)現正反轉時(shí),可以搭建一個(gè)H橋來(lái)實(shí)現,如下圖所示的H橋驅動(dòng)。
圖 2 電機H橋驅動(dòng)
簡(jiǎn)單的H橋電路,可以使用兩個(gè)繼電器實(shí)現,外部電路驅動(dòng)繼電器閉合狀態(tài)即可。這樣的繼電器H橋驅動(dòng)雖然簡(jiǎn)單實(shí)用,但也有比較大的局限性,例如體積較大和開(kāi)關(guān)速度較慢,而且在調速方面也顯得力不從心。在現在高功率密度需求的趨勢下,需要使用更高開(kāi)關(guān)速度,體積更小的器件去替代繼電器。MOS管開(kāi)關(guān)速度快,導通阻抗小,過(guò)電流能力強,非觸點(diǎn)式的電子開(kāi)關(guān),非常適合用來(lái)替代繼電器驅動(dòng)有刷直流電機,而且更容易縮小電路占用空間。由于MOS管的開(kāi)關(guān)速度相對于繼電器來(lái)說(shuō)非常高,所以可以通過(guò)PWM的方式來(lái)進(jìn)行調速。
汽車(chē)電子設計的要求越來(lái)越高,功能安全與故障檢查機制是必不可少的一部分,設計符合汽車(chē)標準的直流有刷電機的驅動(dòng),固然優(yōu)先考慮選擇符合汽車(chē)標準的驅動(dòng)芯片。
三、H橋預驅NCV7535
安森美推出的NCV7535是功能增強型的H橋驅動(dòng)芯片,可通過(guò)SPI接口對其進(jìn)行配置,可提供N-MOS防反接電路設計電荷泵,支持多種保護機制,是一款高集成度的汽車(chē)等級的芯片,芯片框架如下圖所示。
圖 3 NCV7535框架
NCV7535主要特點(diǎn):
• 寬輸入電壓范圍;
• 提供電荷泵用于N-MOSFET防反接保護電路;
• 微控制器可SPI接口進(jìn)行配置;
• 控制H橋實(shí)現電機正反轉;
• PWM輸入調節轉矩與速度;
• 增強型的H橋預驅?zhuān)定可靠;
• 支持主動(dòng)續流與被動(dòng)續流;
• 可編程壓擺率以及死區時(shí)間;
• 集成過(guò)壓、短路、過(guò)溫檢測以及保護等。
圖 4 NCV7535應用
NCV7535以汽車(chē)電子標準來(lái)設計,高度集成多個(gè)功能,非常適用于汽車(chē)的車(chē)窗控制,車(chē)門(mén)控制等(如上圖示例),穩定可靠的電路方案,是有刷直流電機驅動(dòng)的優(yōu)先選擇。 |