چرا شما هنوز برای رانندگی موتور خودرو از یک رله استفاده می کنید؟
با ظهور مدارهای مجتمع کوچک و دقیق (ICs) در سیستم های الکتریکی خودرو، زمان شروع به نگاه کردن به "فیل" در اتاق است: چرا ما هنوز از رله ها برای کنترل سقف خودرو، بالابر پنجره، قفل الکتریکی و عقب استفاده می کنیم بالابر چمدان، صندلی های حافظه، کمپرسورها و پمپ های مختلف در ماشین؟ با وجودی که رله ها با قیمت مناسب و آسان طراحی می شوند، عملکرد آنها به دلیل محدودیت های زندگی و اندازه های آن، برای برنامه های موتور مدرن بسیار مشکل است. برای یک راه حل آرام، کوچک و امن، IC های حالت جامد بهترین گزینه برای برنامه های کنترل موتور خودرو هستند.
اندازه راه حل
بیایید دو راه حل را مقایسه کنیم. شکل 1 یک راه حل معمولی رله با همان ولتاژ و امتیاز جاری و یک راه حل مساوی حالت جامد را نشان می دهد.
فقط برای اندازه راه حل، 8mm x 8mm چهار هسته ای بدون سرب (QFN) حالت جامد و دو MOSFET N-channel دو بسته ای تقریبا یک سوم از بخش تخته راه حل رله را تشکیل می دهند. در محور z نگاه کنید، کل حالت راه حل حالت جامد حدود 0.9 میلیمتر یا 0.035 اینچ است. اگر میخواهید یک چاپگر مدار چاپی (PCB) تولید کنید که درست در پشت محفظه موتور قرار دارد، راه حل های حالت جامد TI برای این برنامه مناسب است.
علاوه بر اندازه، درایور دروازه حالت جامد، یک مجموعه کامل از ویژگی های حفاظتی را که در غیر این صورت باید بصورت جداگانه در راه حل رله ساخته شود، ادغام می کند. این ویژگی ها عبارتند از:
اندازه گیری جریان فعلی
برای هر نوع تنظیم فعلی، هر دو سیستم رله و حالت جامد نیاز به یک مقاومت شانت. راه حل رله نیاز به مدار تقویت کننده جداگانه جداگانه برای افزایش ولتاژ اندازه گیری در طول حسگر مقاومت. ولتاژ افزایش سپس به مبدل آنالوگ به دیجیتال میکروکنترلر (ADC) فرستاده می شود تا منطق دیجیتال در MCU بتواند تعیین کند که موتور را خاموش کرده یا جریان را محدود کند. اما درایوهای حالت جامد معمولا یک آمپلی فایر شانت کم سمت را ادغام می کنند، بنابراین تنها اجزای گسسته ای که نیاز دارید، یک مقاومت تک جریان است. شکل 2 تفاوت بین موتور درایو مجتمع IC و توپولوژی مدار اندازه گیری جریان گسسته را نشان می دهد.
منحنی سرعت موتور
منحنی سرعت موتور با رله بسیار ناکارآمد است. طراحان می توانند یک مقاومت اندازه ی مختلف را با موتور یا یک موتور چند سرعتی با سرعت های مختلفی برای رسیدن به یک طرح کنترل چند سرعته برای پنجره های برق، دروازه ها، سقف، درب های کشویی یا پمپ ها با رله ها استفاده کنند. اگر شما می خواهید سرعت متفاوت را انتخاب کنید، هر دو راه حل نیاز به رله بیشتر است، که به معنی بیشتر فضای هیئت مدیره و اجزای گسسته است.
با یک راه حل حالت جامد، شما فقط باید دو سیگنال مدولاسیون پهنای مدولاسیون (PWM) از MCU برای موتورهای TI را برای کنترل سرعت موتور ارائه کنید. در DRV8702-Q1 و DRV8703-Q1، TI یک حالت PH / EN فراهم می کند که در آن تنها یک سیگنال PWM برای پین فعال شده است، در حالی که پین بالا یا پایین پیک منطق ساده جهت جهت موتور را کنترل می کند. سیگنال PWM سطح منطق به طور مستقیم به دروازه MOSFET با ولتاژ صحیح تبدیل می شود تا به طور کامل MOSFET یا MOSFET سمت پایین را ارتقا دهد. با استفاده از این نوع رابط، شما به سرعت می توانید پمپ های چند مرحلهای، مسیرهای سفارشی برای سقف شیشه ای کشویی، پنجره های قدرتمند نرم، صندلی های جلو اتومبیل با سرعت متغیر یا هر نوع دیگر از نرم افزار کنترل حرکت ساده را طراحی کنید.
طراحی مرجع مرتبط
طراحی مرجع ماژول مدل sunroof در اندازه کوچک ماژول کنترل حالت موتور حالت جامد برای استفاده از پنجره های پنجره و پنجره است. طراحی مرجع TI با استفاده از درایور DRV8703-Q1 با استفاده از آمپلی فایر شنت یکپارچه و دو MOSFET بسته بندی دوگانه بسته بندی خودرو برای ایجاد یک طرح قدرتمند بسیار کوچک در مقایسه با راه حل های معمول رله استفاده می کند. این طراحی همچنین شامل دو حسگر اثر گذار روی دیوار قفل دیجیتال DRV5013-Q1 TI برای رمزگذاری موقعیت موتور است.
طراحی یک سیستم کنترل موتور با استفاده از موتور TI در حالت جامد کمک می کند تا اندازه راه حل PCB را کاهش دهد، اجازه می دهد که موتورهای بیشتر و بیشتر از همان ماژول کنترل شود. با تشکر از طرح کنترل بسیار ساده و ساده ی TI برای درایو های موتور، طراحان می توانند به سرعت و به راحتی مدارات کنترل کننده موتور DC مدرن را که در حال حاضر از رله ها استفاده می کنند بازنویسی کنند.
