車(chē)用LIN控制交流發(fā)電機穩壓器TC80310

在汽車(chē)使用過(guò)程中，經(jīng)常由于外界因素和內部參數變化的影響而導致汽車(chē)速度不穩定，影響汽車(chē)的運行質(zhì)量，嚴重時(shí)還會(huì )產(chǎn)生不良后果。為此應在汽車(chē)供電線(xiàn)路中安裝交流發(fā)電機穩壓器，以改善和消除上述現象。TC80310是一款單片式交流發(fā)電機穩壓器集成電路(IC)。能與本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )(LIN)集成，為汽車(chē)交流發(fā)電機提供增強型控制功能。交流發(fā)電機制造商可以利用IC可編程這一特性控制電池調節電壓，以便在汽車(chē)的整個(gè)生命周期優(yōu)化整體性能和電池使用壽命。獨特的自啟動(dòng)工作模式可以使電機作為啟動(dòng)發(fā)電一體機，應用在汽車(chē)啟停系統上。

1 芯片介紹

80310引腳功能及外圍電路如圖1所示。

內部結構示意圖如圖2所示。80310由B+A引腳提供電壓。這個(gè)電壓也是控制電路的反饋電壓。VP1和VP2是分別來(lái)自于PH1和PH2相信號。兩信號壓差為相電壓，當相電壓大于0.45V時(shí)為有效。當VP1>8V且VP21V時(shí)產(chǎn)生內部脈沖信號P1_AND_P2(CLK Phase)，可反應當前相頻率。IC通過(guò)MOSFET的高側提供電流給交流發(fā)電機的勵磁線(xiàn)圈。芯片內部提供一續流二極管，保持汽車(chē)的電池電壓在設定值，并且輸出電流(高達8.0A)給電力設備。ADC用于電壓、電流、熱反饋中的模數轉換。POR(Power On Reset)模塊的目的是給主邏輯產(chǎn)生一個(gè)電啟動(dòng)信號。能隙模塊為其他模塊提供電壓電流。IC可以通過(guò)OTP(One Time Programmable)編程(出廠(chǎng)時(shí)一次性寫(xiě)入)，以適應多種發(fā)電機和設備。

80310有一個(gè)工業(yè)級LIN協(xié)議接口(1.3版)。這使ECU可以調節發(fā)電機的目標電壓(10.6～16V)、LRC斜坡時(shí)間、LRC禁止頻率和勵磁限流。 ECU也能通過(guò)LIN讀取Die溫度、勵磁電流、EXC占空比(DF)、產(chǎn)品信息和多種錯誤信息。一旦實(shí)現了LRC禁用頻率，充電系統將提供更加快速的響應。當發(fā)動(dòng)機處于低轉速時(shí)，突發(fā)的電氣負載需求增加會(huì )導致突發(fā)扭矩負載，LRC消除了由此而導致的發(fā)動(dòng)機速率震蕩和振動(dòng)。

2 工作模式

2.1 LIN模式

在等待狀態(tài)時(shí)，在未檢測到有效的相電壓的前提下，Master可以通過(guò)LIN發(fā)送控制信號喚醒80310可以進(jìn)入LIN模式(從機地址為#39或#2B)。工作狀態(tài)如圖3所示。

當80310診斷Master的命令有效(發(fā)電機目標電壓不等于10.6 V且無(wú)錯誤信號)時(shí)，進(jìn)入預勵磁狀態(tài)。此時(shí)，若B+A的電壓低于目標電壓，預勵磁為占空比13.5%的PWM，否則占空比為4.1%。預勵磁的目的是增強發(fā)電機的磁化，以保證發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)發(fā)電機轉子最小相電壓。當相速度達到800RPM時(shí)，進(jìn)入LRC控制。