功率芯片在智能車(chē)燈控制系統中的應用

智能車(chē)燈控制系統概述

本文介紹了在智能車(chē)燈控制系統中功率芯片的應用經(jīng)驗，與傳統技術(shù)進(jìn)行了對比，結合實(shí)例具體分析了其實(shí)現的智能診斷技術(shù)在實(shí)際產(chǎn)品應用中的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展前景。

現今MCU和電力電子技術(shù)在智能車(chē)燈控制系統中發(fā)展的趨勢是用智能功率IC替代傳統的繼電器和保險絲，有效實(shí)現對車(chē)燈的過(guò)熱、過(guò)壓、短路等故障的保護和診斷；MCU用PWM調制來(lái)實(shí)現對車(chē)燈兩端的電壓進(jìn)行控制，以達到限制車(chē)燈電流，延長(cháng)使用壽命的目的，而且能輕松實(shí)現車(chē)燈故障時(shí)的自動(dòng)替換并極大地降低待機功耗。

我們采用Infineon高端開(kāi)關(guān)應用于智能車(chē)燈控制系統中。以下詳細介紹其在實(shí)際產(chǎn)品中的應用經(jīng)驗。

Infineon芯片新功能

智能車(chē)燈控制系統由轎車(chē)中12V低壓大電流系統供電，通過(guò)MCU控制Infineon智能功率開(kāi)關(guān)實(shí)現上述所有功能。在這套為以ROVER平臺開(kāi)發(fā)的燈控系統中使用了Infineon新一代的芯片：BTS6142D和BTS5434G等。

其中分步電流限制是一種非常有實(shí)用意義的新功能。在過(guò)負載和短路情況下，芯片會(huì )根據管壓降的增大而自動(dòng)降低流限造車(chē)網(wǎng)版權所有，使得在出現頻繁過(guò)負載或短路而MCU未能動(dòng)作時(shí)，能很好地保護芯片以免受損，極大地提高了在惡劣條件下芯片的使用壽命（如圖1所示）。

圖1 分步流限控制和MOS管導通壓降的關(guān)系

此外，Infineon新一代芯片具有極低的待機功耗，BTS5434G的待機功耗只有5μA。這樣，整個(gè)燈控系統的整體功耗相當低。

實(shí)際產(chǎn)品中的應用設計經(jīng)驗

在實(shí)際產(chǎn)品中的設計中，BTS6142D電流傳感信號的建立延遲時(shí)間為650μs，輸出反饋因此可以躲過(guò)遠光燈等啟動(dòng)時(shí)的大沖擊電流，但是在冷監控狀態(tài)下，只有1ms的檢測周期，因此對MCU的AD檢測環(huán)節要做適當延時(shí)并保證速度。此外，BTS6142D輸入控制需要采用圖2所示電路才可以被MCU的I/O輸出信號控制。

圖2 BTS6142D的控制線(xiàn)路圖