Infineon車窗升降器參考設(shè)計(jì)指南解讀
Infineon車窗升降器參考設(shè)計(jì)指南解讀
在汽車電子領(lǐng)域，車窗升降器的設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵部分。今天我們就來(lái)詳細(xì)探討英飛凌（Infineon）推出的這款車窗升降器參考設(shè)計(jì)，看看它有哪些獨(dú)特之處和技術(shù)亮點(diǎn)。
文件下載：Infineon Technologies REF_WINLIFT_TLE9855參考設(shè)計(jì).pdf
一、設(shè)計(jì)概述
英飛凌的這份參考設(shè)計(jì)指南描述了用于車窗升降器的電子控制單元（ECU）。它采用了 MOTIX? 系列的 H - Bridge MOSFET 驅(qū)動(dòng) IC TLE9855QX 作為直流電機(jī)控制器，并結(jié)合了霍爾效應(yīng)傳感器 TLE4966G。與標(biāo)準(zhǔn)車窗升降器使用繼電器不同，該設(shè)計(jì)采用了四個(gè) S308 封裝的 MOSFET 來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。在 12V 電池電壓下，它能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá) 200W 的負(fù)載。同時(shí)，該設(shè)計(jì)還依據(jù) CISPR25 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁兼容性（EMC）性能進(jìn)行了測(cè)試。
二、關(guān)鍵組件
2.1 OptiMOS? - 5 S308 MOSFET
| S308 封裝尺寸僅為 3.3x3.3 mm2，卻能提供 40A 的高電流能力。與英飛凌領(lǐng)先的 OptiMOS? - 5 40V 功率 MOS 技術(shù)相結(jié)合，相比傳統(tǒng)的 DPAK 封裝，體積減少了約 90%。這使得 H - Bridge 應(yīng)用的 PCB 布局得以小型化，同時(shí)還具備英飛凌知名的汽車級(jí)封裝的穩(wěn)健品質(zhì)。以下是不同型號(hào)的相關(guān)參數(shù)： | Package | Silicon Technology | Product | Max Ros(on) [mΩ] | ID [A] | QG [nC] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S308 (TSDSON - 8) | OptiMOS? - 5 | IPZ40N04S5 - 8R4 | 8.4 | 40 | 10.3 | |
| IPZ40N04S5L - 7R4 | 7.4 | 40 | 13 | |||
| IPZ40N04S5 - 5R4 | 5.4 | 40 | 17 | |||
| IPZ40N04S5L - 4R8 | 4.8 | 40 | 22 | |||
| IPZ40N04S5 - 3R1 | 3.1 | 40 | 31 | |||
| IPZ40N04S5L - 2R8 | 2.8 | 40 | 39 |
2.2 H - Bridge 驅(qū)動(dòng) IC TLE985x
| MOTIX? TLE985x 系列是一款緊湊且經(jīng)濟(jì)高效的 12V 電機(jī)控制片上系統(tǒng)（SoC），主要針對(duì)汽車應(yīng)用，如車窗升降、天窗、車門升降和水泵等。它集成了 32 位 Arm? Cortex? - M0 內(nèi)核以及經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證的外設(shè)，包括兩個(gè)支持 LIN 的全雙工串行接口（UART）和兩個(gè)片上溫度及電池電壓測(cè)量單元。其橋驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)控制算法，能夠補(bǔ)償系統(tǒng)中 MOSFET 參數(shù)的差異。該算法會(huì)根據(jù)定時(shí)測(cè)量自動(dòng)調(diào)整柵極電流設(shè)置，從而降低 EMC（通過(guò)緩慢的轉(zhuǎn)換速率）和功耗（通過(guò)縮短死區(qū)時(shí)間）。不同型號(hào)的具體參數(shù)如下： | Grade | Product | Flash [kB] | RAM [kB] | Frequency [MHz] | Operational Amplifier | Tjmax [°C] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade - 1 | TLE9852QX | 48 | 4 | 40 | NO | 150 | |
| TLE9853QX | 48 | 4 | 40 | YES | 150 | ||
| TLE9854QX | 64 | 4 | 40 | YES | 150 | ||
| TLE9855QX | 96 | 4 | 40 | YES | 150 | ||
| Grade - 0 | TLE9854QXW | 64 | 4 | 40 | YES | 175 |
2.3 霍爾效應(yīng)傳感器 TLE4966G
TLE4966G 是一款專為汽車領(lǐng)域高精度應(yīng)用設(shè)計(jì)的集成雙霍爾效應(yīng)傳感器。通過(guò)片上的有源補(bǔ)償電路和斬波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了精確的磁開關(guān)點(diǎn)和高溫度穩(wěn)定性。它能為每個(gè)磁極對(duì)在 Q2 提供速度信號(hào)，并在 Q1 提供方向信息，且方向信息在速度信號(hào)之前可用。
三、系統(tǒng)參數(shù)
3.1 設(shè)計(jì)規(guī)格
| 參數(shù) | 符號(hào) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 注釋 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 系統(tǒng)參數(shù) | ||||||
| 輸入電壓 | VIN | - 0.3 | 12 | 40 | V | P_1.1.1 (TLE9855QX) |
| 功能輸入電壓 | VIN | 7 | 12 | 18 | V | 根據(jù)車窗升降要求 |
| 峰值輸入電流 | IIN | 15 | A | 峰值電流 (<10 s) | ||
| 標(biāo)稱輸入電流 | IIN | 10 | 15 | A | 設(shè)計(jì)指定值 | |
| LIN 接口電壓 | VLIN | - 28 | 12 | 40 | V | P_1.1.7 (TLE9855QX) |
| 熱溫度 | TA | - 40 | 25 | 125 | °C | 設(shè)計(jì)指定值 |
| 電磁兼容性 | 傳導(dǎo)發(fā)射 | Class 5 | CISPR25, 150 kHz - 108 MHz | |||
| 機(jī)械規(guī)格 | PCB 尺寸 | 60 mm x 48 mm (W x H)（主 PCB） 37 mm x 9 mm (W x H)（傳感器連接 PCB） |
四、工具鏈安裝
為了讓電路板正常運(yùn)行，需要安裝以下軟件：
4.1 下載并安裝 Keil uVision5
這是 Arm Keil 提供的集成開發(fā)環(huán)境，包含代碼編輯器、編譯器和調(diào)試器?？梢酝ㄟ^(guò)觀看視頻 “Get your motor spinning” 來(lái)學(xué)習(xí)如何使用。
4.2 下載配置向?qū)В–onfig Wizard）
英飛凌免費(fèi)提供的 Config Wizard 用于配置嵌入式電源 IC 的外設(shè)。可以通過(guò)英飛凌開發(fā)者中心進(jìn)行安裝。
4.3 下載并安裝 Segger J - Link 驅(qū)動(dòng)
SEGGER J - Link 是廣泛使用的 “板載” 或 “獨(dú)立” 調(diào)試器驅(qū)動(dòng)。
4.4 通過(guò) uVision5 包安裝器下載 SDK
嵌入式電源軟件開發(fā)工具包（SDK）是一個(gè)低級(jí)驅(qū)動(dòng)庫(kù)，可以在 Keil uVision 中通過(guò) “Pack Installer” 進(jìn)行下載。
五、配置過(guò)程
在 μVision5 中打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)代碼項(xiàng)目，依次點(diǎn)擊 “Tools” 和 “Config Wizard”，即可設(shè)置 TLE985x 外設(shè)的參數(shù)。由于嵌入式電源 IC 采用電流源柵極驅(qū)動(dòng)方案，開關(guān)速度不是由柵極電阻控制，而是由 BDRV 選項(xiàng)卡中的 “Gate Charge/Discharge” 參數(shù)控制。
六、總結(jié)與思考
英飛凌的這款車窗升降器參考設(shè)計(jì)在性能、尺寸和成本等方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。它采用了先進(jìn)的組件和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效的電機(jī)控制和良好的 EMC 性能。對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的項(xiàng)目需求，進(jìn)一步評(píng)估這些組件的適用性和性能。同時(shí)，在工具鏈安裝和配置過(guò)程中，也需要注意各個(gè)步驟的細(xì)節(jié)，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。你在類似的設(shè)計(jì)中遇到過(guò)哪些問(wèn)題？又是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
如果你想了解更多關(guān)于這些組件和設(shè)計(jì)的詳細(xì)信息，可以參考以下文檔： [1] TLE9855QX 數(shù)據(jù)手冊(cè)，英飛凌科技股份公司，https://www.infineon.com/dgdl/Infineon - TLE9855QX - DS - DataSheet - v01_00EN.pdf?fileId = 5546d462689a790c0169104901f03e18 [2] IPZ40N04S5 - 3R1 產(chǎn)品網(wǎng)頁(yè)，英飛凌科技股份公司，https://www.infineon.com/cms/de/product/power/mosfet/automotive - mosfet/ipz40n04s5 - 3r1/ [3] TLE4966G 產(chǎn)品網(wǎng)頁(yè)，英飛凌科技股份公司，https://www.infineon.com/cms/en/product/sensor/magnetic - sensors/magnetic - positionsensors/magnetic - switches/tle4966g/?redirId = 190241
希望這篇文章能對(duì)你的電子設(shè)計(jì)工作有所幫助！
-
英飛凌
+關(guān)注
關(guān)注
68文章
2564瀏覽量
143190 -
參考設(shè)計(jì)
+關(guān)注
關(guān)注
2文章
112瀏覽量
17376
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
TPS54320降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊用戶指南解讀
TLV621x0 降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊用戶指南解讀
虹科免拆案例 | 2017 款東風(fēng)雪鐵龍?zhí)煲蒈?b class='flag-5'>車窗玻璃升降功能異常
探索LTC3441：1MHz、1A同步升降壓轉(zhuǎn)換器的快速啟動(dòng)指南
探索DC799同步升降壓轉(zhuǎn)換器：高效性能與快速上手指南
Infineon XMC4100/XMC4200微控制器數(shù)據(jù)手冊(cè)解讀
Infineon XC2288H/XC2289H微控制器：技術(shù)剖析與應(yīng)用指南
深入解析Infineon C165 16位單片機(jī)：特性、參數(shù)與應(yīng)用指南
低功耗、低噪聲的3.5W升降壓轉(zhuǎn)換器MAX77348A/B：設(shè)計(jì)指南與應(yīng)用解析
LT8350：高效同步升降壓轉(zhuǎn)換器的技術(shù)解析與應(yīng)用指南
Infineon XMC4400系列微控制器數(shù)據(jù)手冊(cè)解讀
Infineon ISOFACE? 雙通道數(shù)字隔離器評(píng)估板使用指南
Infineon MOTIX?全橋IC BTM90xxEP Arduino Shield評(píng)估板使用指南
開關(guān)霍爾在汽車玻璃升降器的應(yīng)用 | 賽卓電子
評(píng)論