車(chē)身控制模塊設計要求及解決方案

　　車(chē)身網(wǎng)絡(luò )要求及發(fā)展趨勢

　　可以應用于汽車(chē)中的系統總線(xiàn)有多種，如控制器區域網(wǎng)絡(luò )(CAN)、本地互連網(wǎng)絡(luò )(LIN)及FelxRay等。這些總線(xiàn)的特點(diǎn)各不相同，表1比較了汽車(chē)應用中幾種常見(jiàn)的系統總線(xiàn)，并列出了典型的安森美半導體總線(xiàn)收發(fā)器產(chǎn)品。

表1：不同汽車(chē)總線(xiàn)比較及典型收發(fā)器。

　　安森美半導體的總線(xiàn)收發(fā)器系列非常適合車(chē)身控制網(wǎng)絡(luò )應用要求。圖3a)及b)分別顯示了基于安森美半導體CAN收發(fā)器AMIS-42665及LIN收發(fā)器NCV7321的典型電路。值得一提的是，AMIS-42665提供小于的10μA的極低靜態(tài)電流。支持總線(xiàn)喚醒，共模電壓范圍-35V至+35V，可以承受額定+/-8kV的靜電放電(ESD)脈沖。NCV7321則支持-45V至+45V的電壓范圍，承受額定5kV的ESD脈沖。這些器件均提供強大的保護功能。

圖3：基于安森美半導體收發(fā)器的典型CAN電路(圖a)及LIN電路(圖b)。

　　在車(chē)身控制網(wǎng)絡(luò )應用中，需要盡可能地配合降低成本及空間要求，同時(shí)提升系統的穩定性和長(cháng)期可靠性，故需要提升元器件的集成度。得益于近年來(lái)出現的混合信號工藝，如安森美半導體的SmartPower高壓BCD工藝，高壓模擬電路如今能夠與低壓電路集成起來(lái)，使更高集成度的系統芯片得以開(kāi)發(fā)和應用。如安森美半導體的NCV7440在同一顆芯片上集成了線(xiàn)性穩壓器及CAN收發(fā)器，NCV7420則集成了線(xiàn)性穩壓器及LIN收發(fā)器。這樣的集成有效節省PCB板空間，可以給MCU單獨供電，有效遏制其它模塊對MCU電源的干擾。

　　安森美半導體身為全球領(lǐng)先的高性能、高可靠性硅解決方案供應商，更為汽車(chē)車(chē)身控制網(wǎng)絡(luò )應用推出一款超高集成度的芯片――NCV7462。這款芯片集成了線(xiàn)性穩壓器、CAN收發(fā)器、LIN收發(fā)器、看門(mén)狗(WD)電路、低邊驅動(dòng)及高邊驅動(dòng)，將所需外部元件數量減至極少，僅占用極小的電路板空間，并幫助簡(jiǎn)化設計流程。

　　遙控上鎖及開(kāi)鎖設計要求及解決方案

　　汽車(chē)中的遙控上鎖及開(kāi)鎖的應用越來(lái)越普及。車(chē)身控制模塊使用315MHz(美國、日本)或433MHz(歐洲)頻率，通過(guò)高頻接收和發(fā)送來(lái)實(shí)現遙控上鎖及開(kāi)鎖功能。這類(lèi)應用中的設計難點(diǎn)在于設計阻抗匹配電路，從而使功率損耗降至最低。此類(lèi)應用的通用要求包括低靜態(tài)電流、提供睡眠模式、低發(fā)射功率、高接收靈敏度、低功耗及適宜的頻率范圍等。而安森美半導體的ON-53480高頻收發(fā)器很好地滿(mǎn)足這些設計要求，如靜態(tài)電流低至小于1µA，帶有喚醒及睡眠檢測功能，信號電平僅為10dBm，接收靈敏度更是低于-100dBm，且工作電流僅為10mA，頻率范圍為280至343MHz。

　　板外大功率負載驅動(dòng)及方案比較

　　車(chē)身控制模塊電路板需要為板外的一些大功率負載供電，這些負載包括汽車(chē)內部照明(5W及10W)、單向電機和汽車(chē)喇叭等。一種可選的方案是采用板內繼電器。繼電器的線(xiàn)圈屬于感性負載，而感性負載在啟動(dòng)時(shí)需要比維持正常工作所需電流大的啟動(dòng)電流，且感性負載在接通電源或斷開(kāi)電源的瞬間會(huì )產(chǎn)生反向電動(dòng)勢。要驅動(dòng)繼電器，可以采用安森美半導體的NUD3124、NUD3160或NCV7608等繼電器驅動(dòng)器。