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丰富电 子模块功能的电动防眩目后视镜控制器

发布时间: 2018-04-09 23:29   245 次浏览

  成都泰 立康工技术有限公司于2017年在电 动在防眩目后视镜控制器上技术取得突破。新一代 汽车外部后视镜中,内置功 能的数量大幅增加:侧面回 复反射器或转向灯/闪光灯、车门外部灯、除霜器、后视镜 折叠和调节等等。除这些功能外,***近又增 加了电动防眩目后视镜控制功能:在夜里 后车大灯眩光刺眼时非常需要这种防眩目的后视镜。电动防 眩目后视镜能够自动变暗,避免反 射光照射驾驶员的双眼。电动防眩目 (EC)镜是一 种阻容等效负载:控制EC镜需要 一个复杂的控制策略。EC镜在透明与颜色***深之间的电压是0V到1.2V;在颜色开始变深时,******电流在150-250 mA之间。如果使 用一个传统的线性控制器,从12V电瓶电压降到1.2V防眩目镜电压,将会损耗太多的电能(大约12-1.2V*0.15A=1.62W);考虑到电磁控制(EMC) 问题,不推荐 使用开关式控制器。因此,***初嵌入 在汽车电子元器件内的EC控制电 路是基于一个与EC镜并联的并联控制器(如图1所示)。

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门区电子模块功能的电动防眩目后视镜控制器

  在这个拓扑中,并联控制器用一个N沟道MOSFET T2作为功率输出,一个6位数模 转换器为并联控制器设定不同的******的参考电压,一个外 部微控制器控制这个6位数模转换器。后一个解决方案的******功耗是1.2V*0.15= 0.18W。电阻 R1决定EC镜面颜 色变深所消耗的******电流。在镜面******透明度时,控制电压为0V,这表示 没有电流进入饱和的并联控制器,在这种工作情况下,T1完全关断电流。在内部只有MOSFET T2和并联 电阻器消耗控制EC镜所需的功率,主要功 耗来自外部元器件。并联电 阻器的额定功率必须很高(在高电瓶电压时,功耗大约2W),而且还必须是一个******的电阻器(低公差),因为控制EC镜需要******的电流。显然,这个元 器件对后视镜电子控制模块的成本和体积影响很大。此外,新一代EC镜需要“快速放电”的性能,只有这 样才能保证镜面亮度立即变强。综上所述,必须采用另一种拓扑,才能优 化防眩目后视镜的控制机制,在中级 汽车上推广应用EC控制。

  过去,在市场 上有几款车门负载执行器驱动单元。这些元 器件的特点是一个可扩展的执行器驱动概念,即这些 元器件的软件和封装相互兼容,能满足 车门电子模块衍生设计的重复性要求。这些驱 动元器件支持所有的正常的车门区负载,如车门锁电机、后视镜调节、折叠、加热器(除霜器)以及从白炽灯到LED的各种照明功能。***近市场 又出现了用单一元器件驱动所有车门负载的解决方案,这种元 器件可产生驱动在车门上安装的系统所需的全部主要信号,提供了 一个改进的电动防眩目后视镜控制方法。例如,意法半导体的L99DZ70XP一体化 驱动芯片消除了通常在车门内部多个位置安装分立驱动器的要求,实现了 一个紧凑的一体化的车门区控制,而且提 高了安装简易性和长期可靠性。 L99DZ70XP还为一个驱动EC元器件的小的外部MOSFET提供控制信号(如图2所示)。这个架 构可以节省空间和成本,还支持闭环电流控制,从而提高可靠性。

  连接在ECV引脚上 的电动防眩目元器件的电压被控制在目标电压值内(0..1.2V),电压值 用六个内部数据位设定。控制环 路由一个片上差分放大器和一个外部MOS源随器组成,源随器的栅级连接ECDR引脚,驱动ECV引脚上的EC镜电压。OUT10引脚为外部MOS晶体管的漏极供电。芯片上放置一个从ECV引脚(阳极)到ECDR引脚(阴极)的二极管,以保护外部MOS源随器。为提高闭环稳定性,在ECDR引脚上 增加了一个至少5 nF的外部电容器。

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门区电子模块功能的电动防眩目后视镜控制器

  目标电 压采用二进制编码,电压全程范围1.5V。如果内 部控制寄存器的某一个位被置“1”,则******控制器 输出电压被限制到1.2V,无需修 改相关控制位的分辨率。当把目标电压设置到0V且ECVLS驱动器 被设置成通态时,一个1.6Ω的下桥臂开关将ECV引脚上 的电压拉到地线电压(快速放电)。该芯片还有对EC单元的‘过高’和‘过低’电压控制:这两个 功能有助于检测EC单元的异常电压特性。电压控 制环路和诊断功能的状态信息通过SPI接口传送给微控制器。

  与***初的EC控制拓扑相比,新拓扑 只有一个元器件(车门区元器件的外面)消耗控 制镜面所需的功率。因为始 终工作在线性区,导通电 阻不是一个重要的参数,所以这 个元器件的成本不高。那个小MOSFET必须选 择封装能够处理目标功耗的产品。ST推荐使用STD18NF03L:一款BVdss 为30V的50mΩ MOSFET。该产品 采用人们耳闻能详的深受汽车环境欢迎的DPAK封装。

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