車(chē)載有刷直流電機驅動(dòng)如何選擇？

越來(lái)越多的電機已被應用到汽車(chē)上，選擇一個(gè)符合汽車(chē)等級要求的有刷直流電機驅動(dòng)，可簡(jiǎn)化設計以及提高安全性能。本文為您介紹符合汽車(chē)等級要求的功能增強型的H橋預驅芯片HCV7535。

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。