ASSP還是標準芯片 - 英飛凌車門模塊的驅動策略

小型負載驅動策略：ASSP還是標準芯片?

　　一般來說有兩種方法驅動小型負載，如后視鏡電機、燈、LED、后視鏡加熱線圈甚至鎖門電機。第一種方法是使用專用的功率ASSP，第二種方法是使用分立的標準器件。

　　各種要求的匯總以及降低系統成本的強烈需求使得平臺概念在車門模塊這樣的應用領域中越來越流行。為了滿足這種需要，高度集成的功率ASSP十分理想。這種器件提供的優秀解決方案不僅能節省PCB面積和貼裝設備成本，還能提高系統質量和良品率。

　　同時，其巨大的產量也能有效地降低單元成本，進一步促進這種ASSP開發，并使它們成功商用化。另外，先進的半導體技術保證了ASSP能以可靠和高性價比的方式進行開發和制造。TLE8201R就是這樣一款用于車門模塊應用的功率ASSP。

　　TLE8201R包含用于驅動典型的前門系統中較小負載所必需的功率電路，這些負載包括門鎖、后視鏡折疊和調節電機、后視鏡加熱和4個5W的燈(如轉向燈、安全燈、后視鏡燈或控制面板照明燈)。TLE8201R是采用英飛凌公司最新SPT6技術制造的單片集成電路，該技術融合了混合技術與先進的大功率鍍銅和側面DMOS工藝。這種技術有較低的導通電阻、更高的電流容量和更強的可重復鉗位魯棒性。

　　TLE8201R的另外一個重要特性是嵌入式標準串行外設接口(SPI)。SPI不僅可以節省微控制器的I/O管腳數量，而且能夠靈活控制功率電路，通過錯誤標志快速進行詳細的故障診斷。這種診斷功能包括對每個單獨通道進行過載或負載開路檢測，對整個器件進行溫度預警及電流檢測輸出。

　　還有各種保護功能，如短路和過溫保護。兩個直接PWM通道可以用來實現諸如“軟”啟動/停止后視鏡加熱、車內照明的劇院燈光效果或在控制面板背光燈應用中補償LED亮度等級等功能。采用的DSO-36封裝包含了具有較低熱阻的全尺寸散熱片，可確保模塊在正常條件甚至最壞環境下正常工作。圖3是采用TLE8201R的一個車門模塊設計例子。

　　圖3：采用TLE8201R的一個完整車門模塊的框圖。

　　與車門模塊專用功率ASSP相比，多個標準芯片解決方案在系統配置中更加靈活，特別是在一些負載(如后視鏡折疊)不需要時。設計師可以更自由地選擇完全匹配每個負載特性的各個驅動器。這些驅動器可以是基于繼電器的器件或智能器件。

　　圖4：采用TLE6208-3的后視鏡電機驅動的例子。

　　針對與后視鏡相關的電機應用，象TLE6208-3G這樣的器件可以提供高性價比的解決方案。它是一種具有全面保護功能并帶SPI的三組半橋驅動器，采用小型SO-14封裝。由于半橋有三個可能狀態(高、低和三態)，因此兩個后視鏡位置調節電機可以用級聯配置方式連接到這三個半橋的輸出。

　　電機半橋的三態功能可以節省一個完整的半橋驅動器。正轉、反轉、剎車和高阻等操作模式可以由SPI接口進行控制。來自橋臂的診斷信息也可以通過SPI反饋輸出。用兩個TLE6208-3實現后視鏡電機驅動的例子如圖4所示。

　　與升窗電機相比，門鎖電機在尺寸和電流上都要小得多。英飛凌的BTS7741可以完全滿足設計要求，是繼電器解決方案的理想替代方案。BTS7741是TrilithIC系列中的一員，在一個封裝中包含三個裸片，即在SO-28封裝中包含一個雙刀高側開關和兩個低側開關。高側開關受到全面保護，并包含控制和診斷電路。低側開關也受到全面保護。另外，該器件在斷電模式下具有負載開路檢測功能。

　　TrilithIC產品系列給用戶提供了更多的選擇，他們可以選出真正符合技術和預算要求的合適器件。例如，如果不需要負載開路檢測功能，可以選用BTS7740。如果低側開關保護功能不那么嚴格，可以考慮BTS7700。

　　車門模塊中的后視鏡加熱線圈和燈可以用智能高側開關進行開關。英飛凌PROFET系列中的一些器件，如BSP772T就非常適合這種應用場合。PROFET器件包含垂直結構的n溝道功率晶體管、用于高端操作的電荷泵以及執行各種保護和診斷功能的邏輯電路。其PWM功能可以用來實現后視鏡加熱器的“軟”啟動/停止或燈光控制中的特殊效果等功能。

　　圖5是車門模塊的一個例子，其中用半導體器件驅動升窗電機，用分立的標準器件驅動其它小型負載。