يستمر محتوى نظام السيارات والالكترونيات في النمو، لأن السوق لأتمتة والأمن وترشيد استهلاك الطاقة والخبرة ذات جودة عالية من يطالب على نحو متزايد. وفي هذا السياق، يواصل عدد من التطبيقات التي تستخدم محركات التيار المستمر أيضا في الارتفاع.
وهذه الورقة تحليل اتجاهات السوق DC السيارات، ويشرح لماذا وظيفة التشخيص، والتحول الوقت الأمثل، والحد من الوزن، و (الأهم) لتعزيز جميع جوانب نقطة موثوقية الرأي، محركات أقراص الحالة الصلبة (SSD) هي جيدة نسبيا تصميم الهندسة المعمارية.
سنقوم خصوصا أن يفسر لماذا في كل الدوائر المتكاملة كلها مصممة لمراقبة السيارات DC مصممة بالنسبة لهم، وVIPower M0-7 H-جسر سلسلة جديدة من نفس الفئة يمكن أن تصبح أفضل خيار.
اتجاهات السوق
سوف متطلبات السيارة تقدر نظام DC موتور يكون النمو المستقر، فإن معدل النمو السنوي خلال السنوات الخمس المقبلة حوالي 3.1. احتياجات الجسم الأساسية لتطبيق المحيطة التقليدي من قفل الباب الكهربائية مرآة الرؤية الخلفية، وتعديل مقعد، مضخة المنظفات، ومساحات، ومفاتيح نافذة، أبواب منزلقة كهربائية، والمناور. ولكن هناك العديد من التطبيقات الاستهلاكية جذابة جدا والأسواق الناشئة تدريجيا، وتشمل بعض الأمثلة رئيس متابعة العرض (HUD)، مقابض الأبواب الخفية، الباب الخلفي السلطة، وتحول تبديل السيارات الكهربائية وأجهزة الشحن السيارة الكهربائية قفل.
النظر في الحالة المذكورة أعلاه، فإنه من المقدر بحلول عام 2020 في جميع أنحاء العالم تتعلق جسم السيارة مع الطلب العاصمة المحرك سوف تصل إلى 2 مليار دولار.
الشكل التالي يبين نسبة من التطبيقات المختلفة، وجميع التطبيقات على السلطة بين 30W إلى 200W.
مقارنة DC تطبيق محرك السيارات باستخدام التتابع على جسم السيارة والمدمج في رقاقة
وقد شهدت صناعة السيارات في الماضي بسيطة تتابع وحلول غير مكلفة، وتستخدم لقيادة السيارات DC. ولكن هذه الفكرة يتغير تدريجيا، والآن شركات صناعة السيارات يعتقدون SSD هو أكثر ملاءمة لاختيار تصميم التطبيق الجديد. لأن SSD هو نوعية موثوق بها للغاية وظيفة التشخيص أكثر كثافة، فمن السهل لبناء مجموعة متنوعة من الميزات المبتكرة، مثل متغير القيادة المختلفة ملامح الحمل (على سبيل المثال، الباب الخلفي السلطة) أو التشغيل السلس للتحكم (مثل سيارة التبديل نافذة أو تعديل مقعد واحد)، والقضاء على التتابع الضجيج التبديل وزيادة الشعور من الترف.
الأهم من ذلك، بدأت الهيئات التشريعية المحلية في جميع أنحاء العالم إلى حدود جديدة المحددة للملوثات وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون من السيارة، وهيكل السيارة يجب تعديلها، ولا سيما تحميل إمدادات الطاقة، ويجب أن تكون جميع المكونات الإلكترونية أكثر كفاءة . على الرغم من أن المعيار الجديد سوف يؤثر على النظام الكائن مقرها توليد القوة (القوة المحركة)، وحدة تحكم الجسم (الجسم وحدة التحكم، BCM) لا تزال هناك بعض الأهمية.
لذلك، نتوقع، 2020-- بين 2025 SSD DC السيارات يقودها متوسط النمو السنوي 6.7 في المئة، والحصة السوقية تدريجيا مشاهد تتابع.
في هذه الحالة، فإن المنتجات جسر تي مايكروإلكترونيكس VIPower M0-7 H- يكون من حيث التحكم في المحركات في تطبيقات السيارات، فإن أفضل خيار بين مكونات نفس المستوى. M0-7 H- هيكل سلسلة جسر قوة الإرادة والمنطق وظائف في حزمة واحدة، بحيث رقاقة مدمجة في الاستخبارات وذلك بالإضافة إلى توفير محرك بسيط من إجراءات لمنع الفشل ولكن أيضا لتوفير وظائف التشخيص وحماية متقدمة، والحد من عدد من الأجزاء المطلوبة وحفظ وتحسين موثوقية مجلس منطقة الدوائر المطبوعة (PCB).
تعزيز موثوقية وبالتالي إطالة عمر خدمة 10 مرات
تتابع الاتصال هو لوحة معدنية موصلة كهربائيا متصلة مع بعضها البعض بحيث الحالية. وتشمل الاتصالات التبديل الميكانيكية المشاكل المشتركة سماع الضوضاء، فضلا عن نهاية العملاء يشعر الصدمات الميكانيكية لأن النظرة إلى الفقراء (وخاصة التحول تطبيقات محرك التردد). وبالإضافة إلى ذلك، والضوضاء يمكن أن يسبب الانحناء عند التبديل التتابع، وتنتج التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). من أجل الحد من الضوضاء التبديلات التبديل، فمن الضروري مقاومة الصدمات والسعة (RC snubber) المكونات والصمام الثنائي الطليق إضافية (دولاب الموازنة ديود)، الخ، ولكن سوف تعقد هذه مكونات إضافية تؤثر سلبا على الهيكل النهائي. الإجهاد الكهربائية والميكانيكية، والآثار على المدى الطويل عند التبديل هو تقليل مقاومة الاتصال والكفاءة، بحيث تتابع لا يمكن استخدامها أو تقصير الحياة. سوف تتابع تدهور الأداء تقليل الاعتمادية.
وقد تم استبدال مفتاح الحالة الصلبة دون أجزاء متحركة، لأن الاتصال الميكانيكية التي كتبها الترانزستور: حتى لا يكون هناك أي اتصال الانحناء والحقول المغناطيسية أو مشاكل الضجيج مسموعة. منطق تحكم إدخال منتجات IC متوافقة مع معظم، دون مخازن إضافية، والسائقين أو مكبرات الصوت، ويمكن أن تقلل بشكل كبير من التعقيد ومنطقة من لوحة الدوائر المطبوعة. والنتيجة هي لتعزيز موثوقية الوقت الصرف تصل إلى 10 مرات إضافية.
مجموعة صغيرة تساعد على توفير مجال التطبيق السلطة
سوق السيارات في اتجاه تطور الطيار الآلي يجب استخدام المزيد والمزيد من أجهزة الاستشعار والمحركات. بقدر ما يجب أن تكون معبأة نفس الفاصل في أكثر من مكونات، فمن السهل أن نفهم لماذا الحد احتل مساحة تحقيق المزيد والمزيد من صرامة.
وعادة ما تستخدم التكوين H-جسر لدفع مثل هذا ثنائي الاتجاه طوبولوجيا محرك DC: فتح بالتناوب تبديل الجسر، فمن الممكن للتحكم في اتجاه المحرك أو التي تجتاح المحرك. على الرغم من أن استخدام التبديلات يمكن بسهولة بناء العمارة H الجسر، ولكن SSD يمكن أن تقلل بشكل كبير مساحة اللوحة.
منذ المنطقة علامة تتابع بشكل عام حوالي 250 مم ، لا يقل عن 500 مم منطقة من لوحات الدوائر الالكترونية من أجل بناء بنية H-الجسر. وبالإضافة إلى ذلك، لبناء عابر قمع عالية الجهد، ونظام التشخيص ويجب أيضا أن تكون وظائف الحماية مزيد من دوائر منفصلة المساعدة، مثل منطقة عازلة، ومكبر للصوت التشغيلي وأجهزة الاستشعار. وهذه المكونات الإضافية زيادة كبيرة في الحجم النهائي وتعقيد لوحات الدوائر الالكترونية، ولكن أيضا أن يكون لها تأثير سلبي على مصداقية التطبيق.
وأخيرا، يجب على غطاء لوحة الدوائر وتصميم المساكن أن تنظر أيضا في ارتفاع التتابع، ويكون بالتالي عادة للحفاظ على المسافة العمودية من 17 ملم.
وبالنظر إلى خصائص تقنية VIPower M0-7 توفير الفضاء العالقة، يمكن لمنتجات جسر تي مايكروإلكترونيكس H- بناء الهيكل بالمحركات كاملة من حزمة الطاقة المدمجة المتقدمة في: SO-16N وPowerSSO-36. كل علامة يمكن تخفيض والمنطقة من 106 ملم مربع إلى 60 ملم مربع، بسمك أقل من 2.5 ملم، بحيث لوحة الدوائر المطبوعة أصغر، يمكن للنظام تقليل الوزن. وبالإضافة إلى ذلك، وحزم VIPower M0-7 H-جسر الخالي من الرصاص حافظة حماية البيئة، وضمان أداء حراري ممتاز.
وقت التبديل والنبض تعديل العرض (PWM) مراقبة
عندما توجه العمارة H-جسر يجب أن تولي اهتماما خاصا لتجنب ماس كهربائى غير الضرورية بين خط البطارية والأرض، وخاصة في مرحلة التحول، وتعرف هذه الحالة عادة ما تعطل ديناميكية (تبادل لاطلاق النار خلال). عند حدوث حدث انهيار، فإنه يولد الضوضاء إضافية واستهلاك الطاقة من خطوط البطارية، مما يقلل من كفاءة النظام. إذا هو الدافع وراء H-الجسر السريع إشارة التحول PWM وما شابه ذلك، وهذه الظاهرة أصبحت أكثر شدة.
وكثيرا ما يستخدم PWM إشارة الدخل للسيطرة على الهندسة المعمارية H-الجسر، طالما التغييرات دورة العمل، وسرعة المحرك وعزم الدوران يمكن تعديلها من أجل بناء الميزات المتقدمة التالية:
وظيفة قرصة.
السلس بدء وتشغيل المحطة، لتعزيز تجربة القيادة.
مراقبة حالة كشك.
* تأثير الجهد البطارية من سرعة المحرك.
الحد من تدفق الحالية في بداية
لديها محركات DC عموما لمحة عن تدفق التيار الأولي هو 10-12 مرة من التيار العادي. ويجب على جميع المكونات الإلكترونية تلبية المواصفات، من أجل تحمل هذه التيارات العالية لبعض الوقت، وحجم الأسلاك التي سوف تستمر في التأثير على الطلب النهائي، وطبع منطقة وحات الدوائر الالكترونية وظائف محرك الأقراص.
مواصفات تتابع يفعل توفير تحميل DC مقاوم فقط أقصى تقدير الاتصال، ولكن تصنيف وتقلص إلى حد كبير ارتفاع الأحمال حثي أو بالسعة.
القيادة إشارة PWM إلى العاصمة المحرك، فمن الممكن لتحقيق ناعمة بدءا من المحرك تحت عزم الدوران محدودة. سيتم تخفيض تدفق الحالية لتمديد فترة بدء المحرك. في إشارة PWM لدفع المحركات DC، ويمكن تحسين استهلاك الطاقة، وزيادة خفض حجم السلك، وسوف يساعد على التقليل من الوزن الكلي.
التبديلات ليست مناسبة للاستخدام في أنظمة التي تتطلب تحويل الانتاج سريع، وقت التحول سوف تكون محدودة الحركة الميكانيكية من طرف، وعادة 5 ميلي ثانية واحدة (مللي ثانية) إلى 15 مللي ثانية بين أعلى. وبالإضافة إلى ذلك، يجب على متحكم (MCU) بناء حماية المنطق مناسبة، لمنع الأحداث التفاعل تنبيغ غير المرغوب فيها.
VIPower M0-7 سلسلة H-جسر ضمانات سريع وقت التبديل (عادة 1 ميكروثانية)، لضمان أن وتيرة التحول تصل إلى 20 كيلو هيرتز. ملامح التحول المصممة خصيصا لتحسين التداخل الكهرومغناطيسي وفقدان التبديل. وبالإضافة إلى ذلك، أيضا تضمين هذه الشريحة حماية خاصة، إلى ثابت تجنب المشاكل والتفاعل التوصيل الديناميكية. لذلك، تم تصميم سلسلة VNH7 لأداء النظام الأمثل والتصميم.
VIPower M0-7 لسلسلة H-جسر التحكم في المحركات DC
يمكن أن ينظر إليه VIPower M0-7 سلسلة H-جسر كخيار طبيعي لقيادة المركبات بمحرك DC، ويمكن تلبية الطلب في السوق لتعزيز موثوقية وكفاءة النظام وشعورا من الرفاهية والمزايا الأخرى. منذ وضع الهجين، M0-7 H-الجسر وسلسلة من المهام المنطق يمكن دمجها في بنية حزمة ديناميكية واحد، وتوفير مجموعة متكاملة من المنتجات كاملة والدائرة المحمية. لأنه قد تقدم مختلفة في الدولة (على الدولة) المقاومة (من الأعلى إلى 8 m 100 m) مجموعة صغيرة وإمدادات الطاقة، للتأكد من أن المنتجات يمكن أن يقود مطاطيا ووظائف التحكم، التي تغطي مجموعة واسعة من دولة الحمل (من القطب انخفاض الحد الأقصى 200W).
وعلى الرغم من انخفاض القوة يتضمن تجميع جميع وظائف المنطق ومستوى السلطة الكاملة (مرحلة السلطة)، تتألف من الجانب عالية (مرتفعة) والجانب منخفضة (الجانب المنخفض) السلطة معدن أكسيد أشباه الموصلات (MOS)، VNHD7008AY عالية الطاقة وVNHD7012AY تجميع أبنية مختلفة، بما في ذلك الجانب عالية وقوة منخفضة الجانب MOS محرك البوابة. وهكذا، لاستكمال العمارة H-جسر يجب أن يكون قوة منخفضة الجانب الخارجية MOS (موصى به سهم STMicroelectronics STL76DN4LF7AG).
هو الانسب سرعة PWM تحكم 20 كيلو هرتز بالإضافة إلى آلية التشخيص لهذه المنتجات لذات الترتيب العالي تطبيقات السيارات. كما تم الأمثل منخفضة وضع الاستعداد استهلاك الطاقة، وأثناء تبديل ملامح تصل إلى 3 microamperes (UA)، وتحويل، على الرغم من زيادة عدد من المكونات الإلكترونية على لوحة الدائرة، ولكن وحدة للحفاظ على انخفاض استهلاك الطاقة.
مع دمج متقدمة التشخيص (VCC الجهد، الحمل الحالي، ودرجة الحرارة حالة الكشف) وحماية (أكثر من الجهد، ماس كهربائى، حماية الحرارة موصل والتفاعل)، يمكن أن تحمي في الوقت نفسه مستوى طاقة الحمل ودون التأثير على كفاءة النظام النهائي، تأكد من أن الجهاز لن تكون قادرة على العمل ضمن مجال التشغيل الآمن. أيضا، يمكن رصد المحرك بفضل حالة مغلقة من وظائف التشخيص الهدية أثناء حالة الاستعداد، لتجنب الأضرار التي يمكن أن تحدث عند تشغيله.
في وحدة التحكم الهيئة بالتعاون مع وظيفة التبديل الطاقة الذكية VIPower M0-7 وسائق H-الجسر، يمكن حفظ استهلاك الطاقة، وطبع منطقة وحات الدوائر الالكترونية ومتطلبات الكابلات. فإن النتيجة الفعلية زيادة موثوقية النظام وتقليل المقدرة لكل مركبة تصل إلى 50 كغ الوزن، والتي سوف تظهر له تأثير إيجابي على كل التلوث، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المركبات بما في ذلك محرك الاحتراق الداخلي (ICE) التخفيض (قدرت تصل إلى 3.5G / كم)، تحسين البطارية، والسيارات الكهربائية النقية (بيف) درجة الطيار الآلي يمكن تعزيزها.
