BCM硬件設計的平臺化和半導體化(上)

　　實(shí)際應用中，除了考慮如圖5所示LED的伏安特性曲線(xiàn)還需考慮溫度特性，以歐司朗某純綠光LED為例，最大正向電流在溫度大于70攝氏度時(shí)需要降額使用，這是由LED產(chǎn)品本身的熱阻和功耗決定的。另外，由于LED是光源，需要考慮其光電特性，其光通量與正向電流正相關(guān)，正向電流IF越大，光通量越大，另外光通量也受溫度影響，溫度越高，光通量越小，如圖6所示，圖中用相對光通量來(lái)表示光通量。

　　2.1.3 感性負載

　　感性負載中，雨刮電機、風(fēng)扇電機、電磁閥和繼電器是常見(jiàn)的負載，本質(zhì)上是不同感值的線(xiàn)圈繞組。值得指出的是，線(xiàn)束也具有感性負載特性，在電池拋負載即電池兩極和線(xiàn)束之間的連接突然丟失時(shí)，會(huì )在線(xiàn)束上產(chǎn)生一個(gè)電壓尖峰，這個(gè)尖峰的產(chǎn)生是由于線(xiàn)束的寄生電感引入的。線(xiàn)束的長(cháng)度在汽車(chē)或者卡車(chē)應用中不可以忽略不計，線(xiàn)速的等效電阻和寄生電感需要在ECU的設計中加以考慮。圖7所示為繼電器結構圖，電磁閥的結構稍微有差異，原理類(lèi)似。繼電器更多的是控制電流的開(kāi)和關(guān)，電磁閥的控制對象更多的是流體，如汽油，柴油等。對電磁閥而言，控制電路中的開(kāi)關(guān)采用高邊驅動(dòng)較多，如汽車(chē)安全系統中的ABS控制器中的各種電磁閥，而在車(chē)身系統中的繼電器由于驅動(dòng)電流較小，多采用低邊驅動(dòng)。感性負載驅動(dòng)需要注意的是關(guān)斷時(shí)高邊會(huì )出現反向電壓，低邊會(huì )出現正向電壓，使得高低邊開(kāi)關(guān)的兩端電應力加大，在實(shí)際應用中必須采取措施限制這個(gè)電壓應力。圖7是高邊驅動(dòng)感性負載的關(guān)斷示意圖。

　　在實(shí)際驅動(dòng)繼電器或者電磁閥時(shí)，需要特別注意關(guān)斷瞬間的問(wèn)題。由于感性元件具有儲能的作用，根據電磁感應定律，電感線(xiàn)圈上會(huì )產(chǎn)生一個(gè)感應電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢會(huì )使得電流保持原來(lái)的方向不變，即續流作用，對高邊負載來(lái)說(shuō)，輸出端會(huì )產(chǎn)生一個(gè)對地負壓，如圖7所示。從而使得高邊MOS的源漏電壓Vds加大，如果這個(gè)電壓超過(guò)一定值會(huì )導致高邊功率器件擊穿。因此需要對這個(gè)電壓進(jìn)行鉗位，防止開(kāi)關(guān)管過(guò)壓擊穿。英飛凌公司的智能高邊器件具有有源鉗位功能，鉗位后能確保源漏電壓Vds穩定在安全電壓范圍內。在鉗位過(guò)程中，開(kāi)關(guān)管自身消耗掉感性負載的存儲能量，如果這個(gè)能量值對開(kāi)關(guān)管而言是固定的，由開(kāi)關(guān)管的熱特性決定，因此在匹配開(kāi)關(guān)管和感性負載的時(shí)候需要考慮這個(gè)能量值是否匹配。具體由公式(1)決定：


　　(未完待續)