汽车门是复杂的系统、具有许多功能、不仅仅是打开和关闭。 用于门功能的电子器件可以通过多种不同的方式进行分区、例如集中式或分散式模块、或这两种方法的组合。 每个设计人员都将评估模块选择、以最符合特定车门设计的要求。
考虑到这些不同的架构、德州仪器提供了几个门模块示例、可帮助设计人员进行自己的开发。 以下各节介绍了这些车门板、它们是车门模块不同布置的解决方案。 针对特定功能进行优化的标准芯片相结合、可提供灵活的解决方案。 我们的示例设计突出了使用此方法可能实现的功能范围。
a. 双车窗模块
双窗口驱动设计为两个电动车窗提供独立的电机驱动、无论是前窗和后窗、还是左窗和右窗。 由于车窗升降电机电流可能很高(高达20A 或更高)、因此四半桥栅极驱动器 DRV8714-Q1允许选择导通电阻较低的外部 MOSFET。 DRV8714-Q1还包括可选栅极驱动电流、用于调整电压压压摆率以实现电磁兼容性(EMC)。 两个集成电流感测放大器为扭矩控制提供反馈、并提供用于波纹计数的信号。 TLIN1431-Q1系统基础芯片(SBC)包括 LIN 收发器、低压降(LDO)稳压器和看门狗功能。 SBC 还包括一个高侧开关、用于车窗控制面板的 LED 照明。 微控制器(MCU)控制车窗功能、并通过 LIN 总线与车辆其余部分进行通信。
图1 双窗口驱动器方框图
图2 双窗口驱动器板
b. 后车门模块底座
后车门模块设计包括用于后车窗和主车门锁的电机驱动器、以及用于辅助或安全锁的驱动器。 所有三个电机驱动器都是双向的。 通过使用 DRV8714-Q1栅极驱动器的两个半桥以及外部 FET、窗口电机驱动器与锁无关。 锁和安全锁驱动器是耦合的、因此可以单独驱动每个锁、并且可以在同一方向同时驱动两个锁(例如、两个锁或两个解锁)。 这是使用 DRV8714-Q1的其余两个半桥加上 DRV8145-Q1集成半桥驱动器来实现的。 TLIN1431-Q1 SBC 提供 LIN 通信、3.3V 稳压器、看门狗和高侧输出、用于控制开关的背光照明。 微控制器(MCU)控制车窗功能、并通过 LIN 总线与车辆其余部分进行通信。
图3 后车门底座方框图
图4 底座后盖板
c. 基站前车门模块
基本前门设计包括前车门模块的所有典型功能。 其中包括车窗升降器驱动、主锁和安全锁、后视镜 X 和 Y 运动以及车辆饰件基准级中的照明 LED。 该模块在本地微控制器的控制下通过 CAN 总线与车辆网络进行通信。 建议的器件型号可在下图的方框图中找到。
图5 底座前挡盖方框图
图6 底座前盖板
d. 侧后视镜模块
侧视镜模块设计适合在侧视镜组件中的专用模块中找到镜片功能的架构。 除了 X 和 Y 镜运动和 LED 外、还包括镜片折叠功能、除霜加热器和电致变色调光。
LM74700-Q1理想二极管控制器可防止电池线路上的反向电压情况损坏电路。 TLIN1431-Q1 SBC 提供 LIN 通信、3.3V 稳压器、看门狗和高侧输出、用于控制开关的背光照明。 微控制器(MCU)控制后视镜功能、并通过 LIN 总线与车辆其余部分进行通信。
六通道 DRV8906-Q1半桥驱动器为后视镜左侧电机和上/下电机提供电机驱动输出。 它还控制通常位于侧后视镜组件中的三个 LED。
后视镜折叠电机由 DRV8245-Q1驱动、具有集成的电流反馈和诊断功能。 TPS1HB08-Q1高侧开关控制侧视镜的加热元件。 电致变色调光功能由 ALM2402-Q1功率运算放大器通过 MCU 的 PWM 输入进行驱动。
图7 侧后视镜方框图
图8 侧后视镜板
e. 使用高级后视镜模块后部驱动
此设计结合了双窗口驱动器和侧视镜模块的功能、并增加了 CAN 通信。 TCAN1162-Q1将高速 CAN 收发器与 FD (灵活数据速率)和3.3V 低压降稳压器组合在一起。 8通道 DRV8908-Q1驱动后视镜倾斜电机以及多个指示灯 LED。 用于车窗、锁和后视镜折叠的五个大电流电机由具有外部 FET 的 DRV8718-Q1栅极驱动器以及一个 DRV8243-Q1集成半桥驱动器驱动。 后视镜加热器由 TPS1HB08-Q1高侧开关控制。
图9 带高级后视镜的前驱动器后 部方框图
图10带高级后视镜板的前驱动器后部
f. 豪华车门模块
豪华车门模块结合了典型车门模块的所有功能以及顶级车型中更具异国情调的功能、例如扶手加热器和车门软关闭功能。 除了底座前车门设计中的组件外、DRV8245-Q1集成式全桥驱动器可控制可伸缩外部车门把手、TPS1HB08-Q1双路高侧开关可独立控制后视镜加热器和扶手加热器。 十通道半桥驱动器 DRV8910-Q1可驱动后视镜倾斜电机以及七个照明 LED。 电致变色后视镜色调由 ALM2402功率运算放大器驱动。 此设计还包括到 LIN 车辆总线和 CAN 网络的连接。
图11 豪华车门方框图
图12 豪华车门板
总之、有一种向汽车门添加更多功能的趋势、这些功能需要电子器件来驱动、控制和监控它们。 根据车辆的整体布置、有不同的架构来实现车门特性和功能的各种模块。 德州仪器(TI)拥有广泛的集成电路产品系列、非常适合不同的门模块架构、并可为设计人员提供参考设计支持、从而以高置信度加快开发。 德州仪器(TI)可在各种门功能要求下提供实施灵活性和出色的性能。
