電源、電機驅動(dòng)及分立元件在汽車(chē)自動(dòng)空調的應用案例

　　
圖3：汽車(chē)空調電源轉換架構

　　表1：安森美半導體應用于汽車(chē)空調的LDO穩壓器產(chǎn)品列表

　　汽車(chē)中的外部傳感器必須采用穩定的電源，即LDO跟隨穩壓器（或稱(chēng)電壓跟隨器）。這些LDO跟隨穩壓器必須得到充分保護，以防諸如對地短路、電池短路、電池反接等故障；同時(shí)，其輸出電壓必須與參考電壓高度一致。安森美半導體提供具有完善保護功能的電壓跟隨器NCV8184，為外部傳感器供電。NCV8184是一款單片LDO跟隨穩壓器，提供可調節的緩沖輸出電壓，且密切匹配參考輸入電壓（精度達±3 mV）。這器件的輸出電流能力為70 mA，在50 mA電流時(shí)的典型壓降僅為0.35 V；靜態(tài)電流僅為70 μA。

　　用于汽車(chē)空調的電機驅動(dòng)器

　　根據不同的地區及不同汽車(chē)整車(chē)廠(chǎng)的配置需求，汽車(chē)空調風(fēng)門(mén)執行器可以采用不同的拓撲結構，如直流電機、單極性步進(jìn)電機及雙極性步進(jìn)電機。

　　最常見(jiàn)的風(fēng)門(mén)執行器是直流電機，并集成位置傳感器，將風(fēng)門(mén)位置信號反饋給微控制器。為控制直流電機的正轉或反轉，需要使用2個(gè)高邊（HS）開(kāi)關(guān)及2個(gè)低邊（LS）開(kāi)關(guān)組成全橋電路。通常情況下，這些高邊或低邊開(kāi)關(guān)已經(jīng)集成各種完善的保護，如過(guò)壓保護、過(guò)載保護及過(guò)溫保護等。在步進(jìn)電機方面，單極性步進(jìn)電機需使用4個(gè)低邊開(kāi)關(guān)，而雙極性步進(jìn)電機需使用4個(gè)高邊開(kāi)關(guān)和4個(gè)低邊開(kāi)關(guān)。

　　
圖4：汽車(chē)空調風(fēng)門(mén)執行器的電機結構及驅動(dòng)需求

　　直流電機風(fēng)門(mén)執行器的工作電流一般在100mA左右，最大堵轉電流小于450mA。此外，需要H橋驅動(dòng)來(lái)改變運行方向。電機驅動(dòng)器還需要故障診斷報告，且提供足夠的保護功能。安森美半導體的NCV77xx系列器件可用于驅動(dòng)直流電機風(fēng)門(mén)執行器，如NCV7718。NCV7718是一款六路半橋驅動(dòng)器，高、低邊在驅動(dòng)器芯片內部連接，并以H橋輸出。這器件以6路PMOS作為高邊驅動(dòng)，6路NMOS作為低邊驅動(dòng)，能夠提供0.55 A持續驅動(dòng)電流，集成了內部續流二極管。NCV7718能以正向、反向、制動(dòng)及高阻態(tài)工作，能夠通過(guò)16位SPI接口控制，帶有專(zhuān)門(mén)設計用于汽車(chē)及工業(yè)運行控制應用的保護功能，如欠壓及過(guò)壓鎖定、過(guò)流保護、過(guò)溫保護、欠載保護及鑒別故障報告等。

　　除了直流電機驅動(dòng)器，安森美半導體還提供用于汽車(chē)空調的單極性及雙極性步進(jìn)電機驅動(dòng)器。安森美半導體的單極性步進(jìn)電機驅動(dòng)器包括NCV7608和NCV7240等。其中，NCV7608是8路高、低邊可配置驅動(dòng)器，每通道能提供350 mA驅動(dòng)電流，并提供完善的保護功能；NCV7240是8路低邊驅動(dòng)器，每通道能提供600 mA驅動(dòng)電流，可采用16位SPI接口控制，也提供完善的保護功能（如開(kāi)路診斷、過(guò)載保護及過(guò)溫保護等）。這兩款器件分別采用SOIC28和SSOP24封裝。