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車載有刷直流電機驅動如何選擇?

時間:2020-1-17, 來源:互聯網, 文章類別:元器件知識庫

車載直流電機驅動
  摘要:越來越多的電機已被應用到汽車上,選擇一個符合汽車等級要求的有刷直流電機驅動,可簡化設計以及提高安全性能。本文為您介紹符合汽車等級要求的功能增強型的H橋預驅芯片HCV7535。

  一、有刷直流電機在汽車上的應用

  電機在汽車上的應用,讓汽車實現自動化,加強駕駛安全性以及舒適性。不同類型的電機因各自的特點而被應用到汽車上不同的功能模塊,有刷直流電機同樣也在汽車的多個功能模塊中用到,如下圖所示。

  有刷直流電機應用

  車窗自動升降器,現在基本上每輛車都有,無需再用傳統的手搖式;電動座椅調節,同樣替代了傳統的手動機械式;電動尾箱與電動天窗,更是豪華車的配置,這些都通過有刷直流電機實現。

  二、有刷直流電機驅動

  驅動有刷直流電機,可以使用高邊驅動或者低邊驅動,控制電源連接到電機地輸入端即可,簡單而實用。當需要控制電機實現正反轉時,可以搭建一個H橋來實現,如下圖所示的H橋驅動。

  電機H橋驅動

  簡單的H橋電路,可以使用兩個繼電器實現,外部電路驅動繼電器閉合狀態即可。這樣的繼電器H橋驅動雖然簡單實用,但也有比較大的局限性,例如體積較大和開關速度較慢,而且在調速方面也顯得力不從心。在現在高功率密度需求的趨勢下,需要使用更高開關速度,體積更小的器件去替代繼電器。MOS管開關速度快,導通阻抗小,過電流能力強,非觸點式的電子開關,非常適合用來替代繼電器驅動有刷直流電機,而且更容易縮小電路占用空間。由于MOS管的開關速度相對于繼電器來說非常高,所以可以通過PWM的方式來進行調速。

  汽車電子設計的要求越來越高,功能安全與故障檢查機制是必不可少的一部分,設計符合汽車標準的直流有刷電機的驅動,固然優先考慮選擇符合汽車標準的驅動芯片。

  三、H橋預驅NCV7535

  安森美推出的NCV7535是功能增強型的H橋驅動芯片,可通過SPI接口對其進行配置,可提供N-MOS防反接電路設計電荷泵,支持多種保護機制,是一款高集成度的汽車等級的芯片,芯片框架如下圖所示。

   NCV7535框架

  NCV7535主要特點:

  寬輸入電壓范圍;

  提供電荷泵用于N-MOSFET防反接保護電路;

  微控制器可SPI接口進行配置;

  控制H橋實現電機正反轉;

  PWM輸入調節轉矩與速度;

  增強型的H橋預驅,穩定可靠;

  支持主動續流與被動續流;

  可編程壓擺率以及死區時間;

  集成過壓、短路、過溫檢測以及保護等。

   NCV7535應用

  NCV7535以汽車電子標準來設計,高度集成多個功能,非常適用于汽車的車窗控制,車門控制等(如上圖示例),穩定可靠的電路方案,是有刷直流電機驅動的優先選擇。


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