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基于MLX81150电机控制器的?汽车电动车窗/天窗设计方案

2018-07-06
类别:汽车电子
eye 290
文章创建人 拍明芯城

贵州快三网址 www.iuhmn.cn

汽车电动车窗和天窗主要由升降控制开关、电动机、升降机构和继电器等组成,它是利用开关控制电动机的电流方向,实现车窗和天窗的升(关)降(开)。

车窗和天窗电动机都是双向的,通过改变输入电枢绕组的电流方向使电动机以不同的方向旋转。每个车窗和天窗都有一个电动机,是一种不直接接地型电动机。所有电动车窗都有两套控制装置如图一所示,一套为总开关,可由驾驶员通过总控制开关操纵四个车窗的升降;另一套为分开关,分别装在每个车窗中部,可由乘客操纵身边车窗的升降。总开关和分开关互不干涉,均可独立控制。而天窗通过驾驶员操作开关远程控制天窗的开关。

图1 车窗/天窗控制结构图.png

图1 车窗/天窗控制结构图

汽车车窗和天窗是LIN总线的完美应用,尤其是驾驶员通过总控制开关操纵四个车窗的升降。当驾驶员操作车窗的开关时,中央ECU单元会通过LIN总线向对应的MXL81150发送指令,MXL81150接受到指令时会控制电机启动实现车窗或天窗的升(关)降(开)。

图2 MCU与MLX81150通讯控制电机示意图.png

图2 MCU与MLX81150通讯控制电机示意图

MLX81150有2个独立的、完全集成的继电器驱动器,可用来驱动继电器控制直流电机,操纵电机的正反转实现车窗和天窗的升(关)降(开),如图三所示。

图3 MLX8115继电器驱动原理图.png

图3 MLX8115继电器驱动原理图

MLX81150有四个功率FET栅极驱动器,可用来驱动全桥控制直流电机,操纵电机的正反转实现车窗和天窗的升(关)降(开),如图四所示。

图4 MLX8115全桥驱动原理图.png

图4 MLX8115全桥驱动原理图

【MLX81150】

迈来芯 MLX81150 是一款高度集成的电机控制器,主要面向 12V 汽车应用中的 DC 和 1 相/2 相 BLDC 电机控制。集成电路 (IC) 提供 QFN32 5x5 和 TQFP48 7x7 两种封装。它遵循迈来芯的高度集成理念,将 16 位闪存微控制器、稳压器、完整的 LIN 协议、LIN 收发器、继电器和功率 FET 栅极驱动器以及多个用于 DC 和 BLDC 电机操作的??槿考稍谝桓龅テ?IC 中。

MLX81150.png


MLX81150 配有霍尔传感器接口,方便进行位置感应。该 IC 主要用于采用 DC 电机的定位执行器(如节流阀或车窗升降器),或者采用 DC 或 1 相/2 相 BLDC 电机的辅助水泵/油泵中的持续运行电机。

melexis公司嵌入式闪存以及cpu的mlx81150直流电机控制器,可用于汽车的大电流应用。高度集成的mlx81150与少量几个高功率n-mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)相结合,便可以大大简化直流电机的控制、诊断及?;?。mlx81150是最新带闪存的汽车执行器“melexcm”assp家族中的首个成员。

melexis的最新系列的带嵌入式闪存的微控制器适用于需要大电流直流电机驱动器的关键应用,例如:雨刷、安全带收缩装置、转向柱锁、电动刹车、泵、加热器及鼓风机。mlx81150的高耐热性使其特别适合在诸如节流阀、进气管、涡轮以及egr(废气再循环系统)之类的引擎部件中使用。

mlx81150产品特性

? mlx81150基于“melexcm”平台,采用全新的低成本集成概念;melexcm多芯片概念将两个芯片集成到一个6x6mm的qfn封装中;

? 一个带有5mips的双任务闪存cpu芯片和一个集成了稳压器、rc振荡器、高电压 i/o、lan收发器及模数转换器的专用高压芯片;

? 集成一个带低端旁路测量功能并可编程的用于驱动h桥的前置电路,用来增强其在直流电机控制应用中的功能;

? 两个芯片之间设有专用通信接口,确保从软件角度可以用单一指令与模拟集成电路上的外设进行通信,如同单芯片解决方案;

? mosfet门驱动器以及fet检测电路集成在同一芯片上,无需再加fet的前置驱动电路,因此能够大大减少系统的材料成本(bom);

? spi或uart接口,可以连接外部的位置传感器;

? 八个高压i/o端口能够连接外部系统;

? 30ma休眠电流适合苛刻的待机应用。

MXL81150主要性能:

集成有一个高性能16位嵌入式闪存微控制器,具有32K字节的闪存容量,可满足一些特定的电机控制应用要求,内置的4位中央处理器则能够完全处理LIN协议;

在小巧的封装内集成了许多对于电机控制非常关键的外部元件,减少芯片外围电路,减小PCB设计,降低了物料清单成本以及系统消耗的功率;

带有一LIN通信接口,通过LIN接受指令,控制电机的启动/停止,使得可以远程通信控制车窗/天窗的升(关)降(开);

带有两个继电驱动器和四个功率FET栅极驱动器,可以选择驱动继电器或全桥控制电机,通过PWM实现电机调速;

带有一个用于连接霍尔传感器的接口,通过霍尔传感器确定车窗/天窗的位置;

带有电流检测接口,通过检测电机运行电流的大小来实现防夹功能;

内部EEPROM用来存储车窗和天窗的位置参数;

休眠时的工作电流仅30uA;

正常工作电压范围5.5V—18V,芯片工作电压低至3.9V;28V的启动条件,45V的过压?;?

温度范围为-40℃- 150℃;

目标应用

定位执行器:

节流阀

通用执行器

车窗升降器

泵:

循环水泵

电池冷却用水泵

辅助水泵

其他:

传感器接口芯片 I/O 或 SPI 转 LIN

Top Features

高度集成

适用于高温环境的嵌入式闪存控制器

稳压器

特性和优势

高度集成

适用于高温环境的嵌入式闪存控制器

稳压器

RC/XTAL 振荡器

2 个继电器驱动器

4 个用于外部功率 FET 连接的驱动器

电流感应和继电器触点监视

集成 LIN 协议

可通过单引脚 LIN 或 PWM 接口对??槭凳┥链姹喑?/span>

符合 AEC-Q100 0 级标准,可耐受最高 150 °C 的环境温度




责任编辑:Davia

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