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基于A(yíng)tmel半導體方案的汽車(chē)雨刷系統的實(shí)現
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時(shí)間：2013-11-01
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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在目前已有的前端雙雨刷系統中，左右雨刷器之間的同步用機械連接實(shí)現(圖1)。這很有必要，因為擋風(fēng)玻璃受污垢、風(fēng)及雨刷器的狀況不同的影響，使左右雨刷器的狀態(tài)不同。多年來(lái)，汽車(chē)業(yè)一直在尋找一種能降低噪聲和機械連接空間要求的智能方案。
一種方案就是用電子解決方案替代機械連接(圖2)。在這種架構中，每個(gè)雨刷器都由一直流電機驅動(dòng)。直流電機由可直接安裝在電機組件內部的微控制器和驅動(dòng)IC來(lái)控制。用一接口處理左右雨刷器的同步問(wèn)題，這樣，兩刷器之間就沒(méi)必要使用傳統雨刷系統那種機械連接，其噪聲大大減小，同時(shí)也節省了空間。
由于成本原因，雨刷系統使用直流電機。一種支持PWM和4個(gè)功率MOSFET控制方向驅動(dòng)的全H橋柵極驅動(dòng)器能控制這類(lèi)電機。這種應用的IC必須采用高電壓工藝設計，必須適合在苛刻的環(huán)境中使用。另外，如擋風(fēng)玻璃雨刷系統這樣的高容量直流電機應用應該采用優(yōu)化的通信接口。 
因為雨刷電子產(chǎn)品通常離汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電設備很近，所以，必須控制EMC發(fā)射，汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電的電子中斷會(huì )使汽車(chē)駕駛員難以忍受?？梢杂貌罘执型ㄐ沤涌?SCI)收發(fā)器來(lái)減少這類(lèi)輻射，改善EMC性能。SCI收發(fā)器是一種差分器件，對于僅有一個(gè)雨刷器的系統,它能以單端模式工作。這種柵極驅動(dòng)器具備的SCI功能使其與LIN設備很類(lèi)似。不過(guò)，與標準LIN接口相比，數據傳輸率更快，高達100 k波特。 
每個(gè)雨刷器模塊(圖3)都由一個(gè)微控制器、一個(gè)高度集成的柵極驅動(dòng)器和直流電機組成。由多個(gè)霍爾傳感器測量?jì)蓚€(gè)雨刷器的位置。驅動(dòng)器通過(guò)雨刷器開(kāi)關(guān)把命令送至微控制器。電子設備靠近雨刷器電機安裝，對空間要求不是很大。 
ECU消耗電流要低這一要求的重要性不斷增長(cháng)。為能夠保證待用IC的靜態(tài)電流低，要采用專(zhuān)用喚醒和休眠模式。雨刷器應用的典型功能劃分見(jiàn)圖4示，由微控制器、微控制器供電穩壓器以及其他如霍爾傳感器的分立元件組成。為安全起見(jiàn)，例如在雨中駕駛時(shí)，雨刷器損壞可能就很危險，這就要求系統有一看門(mén)狗。
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