車(chē)身控制模塊需求分析與具體方案詳解

　　典型車(chē)身控制模塊(BCM)設計重要的一步是確定電源要求，以及選擇合適的電源方案。一般而言，BCM 要求的輸入電壓在-0.5 V 至32 V 之間，輸出電壓為5 V或3.3 V。值得一提的是，汽車(chē)內的用電設備越來(lái)越多，如果電池直接供電的設備靜態(tài)電流不夠低，而汽車(chē)連續停泊較長(cháng)時(shí)間，車(chē)內蓄電池可能因為過(guò)度放電而使汽車(chē)無(wú)法重新啟動(dòng)，故BCM 設計需要考慮靜態(tài)電流。此外，汽車(chē)應用中可能會(huì )常常面對高溫環(huán)境，所以要求電源提供過(guò)溫保護。

　　適合于BCM 的電源包括線(xiàn)性電源(或稱(chēng)線(xiàn)性穩壓器)和開(kāi)關(guān)電源(或稱(chēng)開(kāi)關(guān)穩壓器)。這兩種電源各有優(yōu)勢，究竟選擇何種電源，還要看具體應用。在車(chē)身控制模塊的供電電源方面，中國市場(chǎng)上所售汽車(chē)中，轎車(chē)一般采用12 V 電源，而卡車(chē)和客車(chē)一般采用24 V 電源。在12 V 電源BCM 中，推薦采用安森美半導體的線(xiàn)性穩壓器，如NCV4275A 等，見(jiàn)圖2。NCV4275A 是一款帶復位和延遲功能的5 V、3.3 V/450 mA 低壓降(LDO)線(xiàn)性穩壓器，這款器件支持可編程微控制器復位，并提供多種特性，如過(guò)流保護、過(guò)溫保護、短路保護等。此外，在下圖中位置1 處串聯(lián)一個(gè)二極管(MRA4005)，這線(xiàn)性電源能有效防止高達-42 V 的反向電壓；在位置2 處并聯(lián)一個(gè)瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)管，可以有效阻止高達+45 V的瞬態(tài)電源負載突降(load dump)高壓脈沖及不穩定的電源雜波，符合12 V 汽車(chē)電源系統的ISO16750-2-2003 4.6 過(guò)壓測試規范。實(shí)際上，在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)瞬間就可能出現負載突降，從而導致電池電壓升高至超過(guò)40 V。這些特性讓NCV4275A 非常適合汽車(chē)車(chē)身控制模塊應用。

　　實(shí)際上，NCV4275A 僅是安森美半導體針對汽車(chē)應用的寬范圍線(xiàn)性穩壓器中的一款，其它線(xiàn)性穩壓器有如NCV8664/5、NCV4949、NCV8503/4/5/6、NCV4274A等。超低靜態(tài)功耗的產(chǎn)品，靜態(tài)電流低至30 μA 以下，驅動(dòng)電流范圍在100 mA至450 mA 之間。

圖2：車(chē)身控制模塊中線(xiàn)性電源典型應用電路示意圖。