浅谈英飞凌车门模块的驱动策略

TLE8201R的另外一个重要特性是嵌入式标准串行外设接口(SPI)。SPI不仅可以节省微控制器的I/O管脚数量，而且能够灵活控制功率电路，通过错误标志快速进行详细的故障诊断。这种诊断功能包括对每个单独通道进行过载或负载开路检测，对整个器件进行温度预警及电流检测输出。

还有各种保护功能，如短路和过温保护。两个直接PWM通道可以用来实现诸如“软”启动/停止后视镜加热、车内照明的剧院灯光效果或在控制面板背光灯应用中补偿LED亮度等级等功能。采用的DSO-36封装包含了具有较低热阻的全尺寸散热片，可确保模块在正常条件甚至最坏环境下正常工作。图3是采用TLE8201R的一个车门模块设计例子。

图3： 采用TLE8201R的一个完整车门模块的框图。

与车门模块专用功率ASSP相比，多个标准芯片解决方案在系统配置中更加灵活，特别是在一些负载(如后视镜折叠)不需要时。设计师可以更自由地选择完全匹配每个负载特性的各个驱动器。这些驱动器可以是基于继电器的器件或智能器件。

图4： 采用TLE6208-3的后视镜电机驱动的例子。

针对与后视镜相关的电机应用，象TLE6208-3G这样的器件可以提供高性价比的解决方案。它是一种具有全面保护功能并带SPI的三组半桥驱动器，采用小型SO-14封装。由于半桥有三个可能状态(高、低和三态)，因此两个后视镜位置调节电机可以用级联配置方式连接到这三个半桥的输出。

电机半桥的三态功能可以节省一个完整的半桥驱动器。正转、反转、刹车和高阻等操作模式可以由SPI接口进行控制。来自桥臂的诊断信息也可以通过SPI反馈输出。用两个TLE6208-3实现后视镜电机驱动的例子如图4所示。

与升窗电机相比，门锁电机在尺寸和电流上都要小得多。英飞凌的BTS7741可以完全满足设计要求，是继电器解决方案的理想替代方案。BTS7741是TrilithIC系列中的一员，在一个封装中包含三个裸片，即在SO-28封装中包含一个双刀高侧开关和两个低侧开关。高侧开关受到全面保护，并包含控制和诊断电路。低侧开关也受到全面保护。另外，该器件在断电模式下具有负载开路检测功能。

TrilithIC产品系列给用户提供了更多的选择，他们可以选出真正符合技术和预算要求的合适器件。例如，如果不需要负载开路检测功能，可以选用BTS7740。如果低侧开关保护功能不那么严格，可以考虑BTS7700。

车门模块中的后视镜加热线圈和灯可以用智能高侧开关进行开关。英飞凌PROFET系列中的一些器件，如BSP772T就非常适合这种应用场合。PROFET器件包含垂直结构的n沟道功率晶体管、用于高端操作的电荷泵以及执行各种保护和诊断功能的逻辑电路。其PWM功能可以用来实现后视镜加热器的“软”启动/停止或灯光控制中的特殊效果等功能。

图5是车门模块的一个例子，其中用半导体器件驱动升窗电机，用分立的标准器件驱动其它小型负载。

图5： 采用分立器件的一个完整车门模块框图。

本文小结

从数毫安的LED到30A左右的升窗电机，一个典型车门模块ECU控制下的不同负载需要不同的驱动策略。象升窗电机这样的大型负载可以用继电器和保险丝解决方案驱动，但更好的解决方案是采用BTS7960这样的智能半导体器件，除了开关功能外，它还能提供更多保护功能以及无损电流监测。

集成了各种车门负载驱动器的ASSP(如TLE8201R)是实现非常紧凑的PCB的理想器件。对于只有少量负载的基本型车门模块来说，分立的智能器件方案是在成本优化和处理不同要求的灵活性之间最佳的折衷方案。