電源、電機驅動及分立元件在汽車自動空調的應用案例

　　
圖3：汽車空調電源轉換架構

　　表1：安森美半導體應用于汽車空調的LDO穩(wěn)壓器產品列表

　　汽車中的外部傳感器必須采用穩(wěn)定的電源，即LDO跟隨穩(wěn)壓器（或稱電壓跟隨器）。這些LDO跟隨穩(wěn)壓器必須得到充分保護，以防諸如對地短路、電池短路、電池反接等故障；同時，其輸出電壓必須與參考電壓高度一致。安森美半導體提供具有完善保護功能的電壓跟隨器NCV8184，為外部傳感器供電。NCV8184是一款單片LDO跟隨穩(wěn)壓器，提供可調節(jié)的緩沖輸出電壓，且密切匹配參考輸入電壓（精度達±3 mV）。這器件的輸出電流能力為70 mA，在50 mA電流時的典型壓降僅為0.35 V；靜態(tài)電流僅為70 μA。

　　用于汽車空調的電機驅動器

　　根據(jù)不同的地區(qū)及不同汽車整車廠的配置需求，汽車空調風門執(zhí)行器可以采用不同的拓撲結構，如直流電機、單極性步進電機及雙極性步進電機。

　　最常見的風門執(zhí)行器是直流電機，并集成位置傳感器，將風門位置信號反饋給微控制器。為控制直流電機的正轉或反轉，需要使用2個高邊（HS）開關及2個低邊（LS）開關組成全橋電路。通常情況下，這些高邊或低邊開關已經集成各種完善的保護，如過壓保護、過載保護及過溫保護等。在步進電機方面，單極性步進電機需使用4個低邊開關，而雙極性步進電機需使用4個高邊開關和4個低邊開關。

　　
圖4：汽車空調風門執(zhí)行器的電機結構及驅動需求

　　直流電機風門執(zhí)行器的工作電流一般在100mA左右，最大堵轉電流小于450mA。此外，需要H橋驅動來改變運行方向。電機驅動器還需要故障診斷報告，且提供足夠的保護功能。安森美半導體的NCV77xx系列器件可用于驅動直流電機風門執(zhí)行器，如NCV7718。NCV7718是一款六路半橋驅動器，高、低邊在驅動器芯片內部連接，并以H橋輸出。這器件以6路PMOS作為高邊驅動，6路NMOS作為低邊驅動，能夠提供0.55 A持續(xù)驅動電流，集成了內部續(xù)流二極管。NCV7718能以正向、反向、制動及高阻態(tài)工作，能夠通過16位SPI接口控制，帶有專門設計用于汽車及工業(yè)運行控制應用的保護功能，如欠壓及過壓鎖定、過流保護、過溫保護、欠載保護及鑒別故障報告等。

　　除了直流電機驅動器，安森美半導體還提供用于汽車空調的單極性及雙極性步進電機驅動器。安森美半導體的單極性步進電機驅動器包括NCV7608和NCV7240等。其中，NCV7608是8路高、低邊可配置驅動器，每通道能提供350 mA驅動電流，并提供完善的保護功能；NCV7240是8路低邊驅動器，每通道能提供600 mA驅動電流，可采用16位SPI接口控制，也提供完善的保護功能（如開路診斷、過載保護及過溫保護等）。這兩款器件分別采用SOIC28和SSOP24封裝。