TLE8201在車(chē)門(mén)模塊中的應用

　　檢測出塊電壓后，將HS1和HS2切換至“高”位，以使電機進(jìn)入續流模式。HS1和HS2均保持高位100毫秒。從L切換至H時(shí)，最少將出現3 微秒的空載時(shí)間，以確保不會(huì )發(fā)生開(kāi)關(guān)傾斜(switching slope)重疊現象，從而避免出現渦流(cross current)。

　　續流過(guò)程中，會(huì )存在較小的電流，這是閂鎖電機的特殊機械結構造成的結果。閂鎖中有一個(gè)彈簧，用于保護閂鎖，使之免受損壞，否則，閂鎖會(huì )猛擊門(mén)鎖上部。

　　以下為普通DC電機的電壓計算公式：

其中，Vbat表示外部電壓;i 表示電機電流;L 表示電機感應器;n 表示電機速度;R 表示內部電機電阻。

　　當電機幾乎呈勻速運行時(shí)，Vbat=iR+K0n(如圖1所示)。需要指出，K0n表示電機的反電動(dòng)勢。

　　當電機開(kāi)始續流時(shí)，

續流結束后，由于不存在電機電流(即不存在電機扭矩)，彈簧會(huì )將閂鎖電機略推回一點(diǎn)。也就是說(shuō)，閂鎖電機的轉速會(huì )從零變?yōu)樨撝?，從而產(chǎn)生正電流，通過(guò)電機。

圖4 閂鎖啟動(dòng)波形

　　保護與診斷

　　啟動(dòng)狀態(tài)(ON-state)下，可通過(guò)橋輸出的低邊開(kāi)關(guān)實(shí)現開(kāi)啟負載檢測：當通過(guò)低邊晶體管的電流低于參考電流，且IOCD處于啟動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間超過(guò)開(kāi)啟負載檢測延時(shí)tdOC時(shí)，則會(huì )設定相應的開(kāi)啟負載診斷位。但是，輸出晶體管仍保持啟動(dòng)狀態(tài)。開(kāi)啟負載出錯位被鎖定，并可通過(guò)SPI狀態(tài)寄存器復位或開(kāi)電復位重新設置。

　　后視鏡折疊控制

　　正常運行

　　后視鏡折疊電機由TLE8201的輸出2和輸出3驅動(dòng)。由于各個(gè)半橋以串聯(lián)方式相連，而且通道電流也存在限制，因此一次只可驅動(dòng)一個(gè)電機。所以只要閂鎖電機在運行，就無(wú)法啟動(dòng)后視鏡折疊輸出。

　　圖5所示為后視鏡折疊電機正常運行時(shí)的波形。通道1是流過(guò)后視鏡折疊電機的電流。通道2是輸出3的電壓，通道3則是輸出2的電壓。根據該波形，啟動(dòng)時(shí)突波電流的最大值是2.52A，而運行過(guò)程中的額定電流則為0.4A。

圖5 后視鏡折疊電機正常運行時(shí)的波形

　　電機會(huì )保持運行直至鎖定或者超過(guò)3秒鐘。因為后視鏡折疊電機采用特殊的機械結構，所以當電機被鎖定時(shí)就會(huì )出現開(kāi)啟負載!由于鎖定過(guò)程中的電流會(huì )降至0A，因此電機無(wú)需續流。

　　短路保護

　　圖6顯示了TLE8201的短路保護行為。各通道的含義與圖5相同。在正常運行過(guò)程中，輸出2(通道3)的電壓較高，輸出3(通道2)的電壓則較低。額定電流為0.4A，圖6中看起來(lái)似乎為0A。

　　當電機端子短路，且電流超過(guò)輸出3(ISD34通常為4A)停機閾值ISD的時(shí)間超過(guò)停機延時(shí)tdSD時(shí)，輸出3的輸出晶體管會(huì )關(guān)閉，并設定相應的診斷位。由于輸出2的短路停機閾值高于8A，所以輸出2的輸出晶體管會(huì )繼續運行。因此，輸出3的電壓會(huì )增加至與輸出2電壓相等的水平。

　　延時(shí)過(guò)程中，電流值限制為輸出3的ISC(ISC34通常為6A)。延時(shí)相對較短(通常為25微秒)，以便減少設備短路時(shí)的能量消耗。這種設計能夠提供電機應用中所需的高峰電流。在向SPI發(fā)送狀態(tài)寄存器復位指令或執行開(kāi)電復位之前，輸出級將保持關(guān)閉狀態(tài)并設定出錯位。

圖6 短路保護行為

　　后視鏡定位控制

　　采用兩個(gè)電機，輸出4連接至X電機，輸出5連接至兩個(gè)電機，輸出6則與Y電機相連。圖7所示為其中一個(gè)后視鏡定位電機正常運行時(shí)的波形。

　　按下按鈕，就會(huì )激活某個(gè)狀態(tài)。當后視鏡折疊電機處于激活狀態(tài)時(shí)，不能激活后視鏡X-Y輸出。此類(lèi)輸出不具備PWM控制。啟動(dòng)時(shí)的突波電流約為 0.2A，而額定電流則為0.1A。雖然無(wú)需使用主動(dòng)制動(dòng)，但在后視鏡移動(dòng)過(guò)后，高邊開(kāi)關(guān)會(huì )在100毫秒的續流時(shí)間內保持活動(dòng)狀態(tài)。

　　圖7顯示了短路保護行為。輸出1-6所用的短路保護理論完全相同。唯一差別在于短路停機電流閾值和短路電流值不同。

圖7 X-后視鏡電機正常運行時(shí)的波形

圖8 短路保護行為

　　后視鏡除霜控制

　　PTC加熱器件由TLE 8201輸出7驅動(dòng)。超過(guò)固定的10秒開(kāi)啟時(shí)間時(shí)，輸出由低頻(如10Hz)PWM控制，負載循環(huán)通常為40%。對PWM的控制則通過(guò)SPI由軟件實(shí)現。門(mén)鎖激活時(shí)，加熱器關(guān)閉，以降低通過(guò)TLE 8201的總體電流。

　　車(chē)燈控制

　　正常運行

　　門(mén)控車(chē)室照明燈和安全警報燈均由TLE 8201輸出端10和11同步驅動(dòng)。輸出端由200 Hz PWM(劇場(chǎng)燈光效果)在2秒內接通/斷開(kāi)。PWM則由PWM2輸入控制。