1 车身操控模块规划要求及安森美半导体解决计划
跟着人们对轿车的操控性及舒适性需求不断升高，轿车车身中的电子设备越来越多，如电动后视镜、中控门锁、玻璃升降器、车灯甚至其它更多的高档功用等。 运用环境严苛的车身操控模块(BCM)对元器材提出了更高的要求。本文探入讨论BCM规划在电源、车身网络及板外大功率负载驱动等多个方面的要求，并比较剖析了一些领域中不同计划的优劣势。
安森美半导体针身为全球抢先的高性能、高能效硅计划供货商，针对车身操控模块等轿车运用供给具有强固维护特性、高可靠性、低静态电流的解决计划，如电源稳压器、总线收发器、高频收发器、继电器驱动器、预驱动器、电机驱动器、LED驱动器及MOSFET等，协助规划人员为他们的BCM规划挑选更佳的元器材计划，然后在市场上占有优势。
图1：典型车身操控模块(BCM)的体系架构。
2 电源要求及计划挑选
典型车身操控模块(BCM)规划重要的一步是确认电源要求，以及挑选适宜的电源计划。一般来说，BCM 要求的输入电压在-0.5 V 至32 V 之间，输出电压为5 V或3.3 V。值得一提的是，轿车内的用电设备越来越多，假如电池直接供电的设备静态电流不够低，而轿车接连停靠较长时刻，车内蓄电池或许由于过度放电而使轿车无法重新发动，故BCM 规划需求考虑静态电流。此外，轿车运用中或许会常常面临高温环境，所以要求电源供给过温维护。
合适于BCM 的电源包含线性电源(或称线性稳压器)和开关电源(或称开关稳压器)。这两种电源各有优势，终究挑选何种电源，还要看详细运用。在车身操控模块的供电电源方面，我国市场上所售轿车中，轿车一般选用12 V 电源，而货车和客车一般选用24 V 电源。在12 V 电源BCM 中，引荐选用安森美半导体的线性稳压器，如NCV4275A 等，见图2。NCV4275A 是一款带复位和推迟功用的5 V、3.3 V/450 mA 低压降(LDO)线性稳压器，这款器材支撑可编程微操控器复位，并供给多种特性，如过流维护、过温维护、短路维护等。此外，鄙人图中方位1 处串联一个二极管(MRA4005)，这线性电源能有用防止高达-42 V 的反向电压；在方位2 处并联一个瞬态电压抑制器(TVS)管，能够有用阻挠高达+45 V的瞬态电源负载突降(load dump)高压脉冲及不稳定的电源杂波，契合12 V 轿车电源体系的ISO16750-2-2003 4.6 过压测验标准。实际上，在轿车发动机发动瞬间就或许呈现负载突降，然后导致电池电压升高至超越40 V。这些特性让NCV4275A 十分合适轿车车身操控模块运用。
实际上，NCV4275A 仅是安森美半导体针对轿车运用的宽规模线性稳压器中的一款，其它线性稳压器有如NCV8664/5、NCV4949、NCV8503/4/5/6、NCV4274A等。超低静态功耗的产品，静态电流低至30 μA 以下，驱动电流规模在100 mA至450 mA 之间。
图2：车身操控模块中线性电源典型运用电路示意图。
24 V 电源的BCM 运用中，需求将24 V 电压转化至5 V 或3.3 V，假如选用线性稳压器，电源芯片自身就会有很高的功率耗费，发生很多热量导致温度过高而烧坏芯片，所以咱们需求选用开关稳压器，咱们引荐选用安森美半导体系列用于轿车的开关稳压器，如NCV51411、NCV8842、NCV8843、NCV33063、NCV33163、NCV3063、NCV3163、LM2576、LM2575 及NCV2574 等。这些开关稳压器具有较高的功率，防止发生很多的放热，维护芯片，提高体系可靠性。这些轿车运用的开关稳压器驱动电流大都在0.5 A 至1.5 A 之间，有的到达2.5(NCV33163)，开关频率在50 kHz 至300 kHz 之间。以NCV51441 为例，这款器材运用V2 操控架构，供给无与伦比的瞬态呼应、极佳整体稳压精度及最简略的环路补偿。这款器材上的“BOOST”引脚支撑“充任发动电路(Bootstrapped)”作业，将能效提高至最高；集成的同步电路支撑并行电源作业或将噪声降至最低。
3 车身网络要求及发展趋势
能够运用于轿车中的体系总线有多种，如操控器区域网络(CAN)、本地互连网络(LIN)及FelxRay 等。这些总线的特色各不相同，表1 比较了轿车运用中几种常见的体系总线，并排出了典型的安森美半导体总线收发器产品。
表1：不同轿车总线比较及典型收发器。
安森美半导体的总线收发器系列十分合适车身操控网络运用要求。图3a)及b)别离显现了根据安森美半导体CAN 收发器AMIS-42665 及LIN 收发器NCV7321 的典型电路。值得一提的是，AMIS-42665 供给小于的10 μA 的极低静态电流。支撑总线唤醒，共模电压规模-35 V 至+35 V，能够接受额外+/-8 kV 的静电放电(ESD)脉冲。NCV7321则支撑-45 V 至+45 V的电压规模，接受额外5 kV 的ESD 脉冲。这些器材均供给强壮的维护功用。
