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基于MLX83100低成本分离式电子驻车系统解决方案

来源: MELEXIS
2018-05-11
类别:汽车电子
eye 220
文章创建人 拍明

  相关元件供应

  型号:MLX83100LGO-DBA-000-SP       品牌:MELEXIS

  The MLX83100 is a two phase pre-driver (also called ‘bridge’ or ‘gate’ driver) IC with integrated current sense amplifier. This device is used to drive brushed DC motors in combination with a microcontroller and four discrete power N-FETs.The device is able to control four external N-FETs for full H-bridge control in the supply range from 4.5V to 28V, by means of the integrated charge pump. The high side gate drivers are supplied via bootstrap circuits. The trickle charge pump allows 100% PWM operation despite the use of bootstrap capacitors. The bootstrap voltage regulator is optimized for gate charges up to 500nC per FET at 20 kHz PWM. The device comprises various monitoring and protection functions, including under voltage and over voltage detection at multiple internal voltage nodes, over temperature detection, drain-source and gate-source voltage monitoring of the external N-FETs. In case of fault detection, the ICOM diagnostics interface will inform the microcontroller with a PWM signal, where the duty cycle indicates the nature of the error.An integrated fast, high-bandwidth, low offsetcurrent sense amplifier allows for precise torque control, with programmable gain selection. The MLX83100 provides an EEPROM for configurability, avoiding the need for a high pin-count package. The configuration allows the customer to optimize the pre-driver’s operation for different applications.

  随着汽车电子技术的蓬勃发展,电子控制技术在汽车上的应用越来越广泛,传统的手动机械驻车系统也开始发展为电子驻车系统(EPB )。电子驻车制动系统是在传统手动机械驻车制动系统的基础上发展起来的由电子控制方式实现停车制动的一种技术。传统的手动机械驻车系统是通过驾驶者操纵驻车手柄,再由拉线等机械连接带动制动蹄片张开或制动卡钳活塞移动,进而实现两后轮的抱死来完成驻车。电子驻车系统的工作原理与手动机械驻车制动系统一样,只不过是把控制方式用电子按扭和电机动作来替代原来手动操作和机械连动,通过电机带动制动蹄片张开或制动钳活塞移动。

图片.png

  电子驻车系统框图

  电子驻车系统是通过控制电机的正反转实现制动盘的松紧的,也就是电子驻车系统的电动机是双向的,通过改变输入电枢绕组的电流方向使电动机以不同的方向旋转。Melexis前级驱动器IC——MLX83100采用紧凑的28引脚封装,具有四个数字输入,是面向高电流N沟道场效应晶体管直流马达应用的非常灵活、价格低廉、并节省空间的解决方案。在电子驻车系统中,MLX83100和MCU组成的分离式解决方案完全满足系统的需求。

  MLX83100能够在高达28V的工作电压下同时驱动四个500nC级的N沟道场效应晶体管,该四个场效应管可以组成一个H桥,通过H桥实现直流有刷电机的正反转。MLX83100的H桥应用。

  MLX83100完全符合汽车行业要求,具有-40°C至+150°C的宽工作温度范围。可通过单一串行通信线路提供完整的诊断,从而可区分不同的错误类型。例如,所有输出电压都可监测以免出现故障情况。此外,器件也集成了输入电池欠压、过压和过温保护等功能。

  MLX83100特点和优点:

  •集成的自举功能和电荷泵支持电压低至4.5V的电源, 支持高边NFET反极性保护

  •支持3.3V和5V微控制器操作

  •支持4路或2路PWM输入,用来驱动4个外部n-FET

  •可自举驱动400nc NFETs,支持100% PWM驱动

  •支持VDS过压检测

  •支持VGS VDD欠压检测

  •支持VBAT VREG过压欠压检测

  •内置高速可编程放大器

  •内置EEPROM,可通过SPI进行配置

  •可编程死区时间:0~6us,可编程增益:8~48

  •电压工作范围:[ 4.5,28 ] V

  •- 45V负载突降

  •-低静态电流睡眠模式(<30uA)

  现代汽车对于机械控制电子化的运用已经越来越广泛,从基本电子方向助力到复杂主动转向比例控制这些以往都是采用液压以及机械控制为主的部分,也逐渐向电子化控制靠拢,驾驶者能通过直接机械连接来自主控制的部分已经越来越少了。就连操控发烧友至爱的手刹也逐渐地落入了电子化控制的"魔掌"。

  英文缩写为EPB(Electrical Park Brake),EPB通过内置在其电脑中的纵向速度传感器来测算坡度,从而可以算出车辆在斜坡上由于重力而产生的下滑力,电脑通过电机对后轮施加制动力来平衡下滑力,使车辆能停在斜坡上。当车辆起步时,电脑通过离合器踏板上的位移传感器以及油门的大小来测算需要施加的制动力,同时通过高速CAN与发动机电脑通讯来获知发动机牵引力的大小。电脑自动计算发动机牵引力的增加,相应的减少制动力。当牵引力足够克服下滑力时,电脑驱动电机解除制动,从而实现车辆顺畅起步。

  该系统可以保证车辆在30%的斜坡上稳定驻车。另外该系统自动实现热补偿,即如果车辆经过强制动后驻车,后制动盘会因为温度下降与摩擦片产生间隙,此时电机会自动启动,驱动压紧螺母来补偿温度下降产生的间隙,保证可靠的驻车效果。

  其实说白了,电子驻车制动系统展现给我们的就是取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮. 比传统的拉杆手刹更安全,不会因驾驶者的力度而改变制动效果,把传统的拉杆手刹变成了一个触手可及的按钮。

  传统手刹

  电子手刹也就是电子驻车制动系统。电子驻车制动系统(EPB: Electrical Park Brake)是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术。

  电子手刹是由电子控制方式实现停车制动的技术。其工作原理与机械式手刹相同,均是通过刹车盘与刹车片产生的摩擦力来达到控制停车制动,只不过控制方式从之前的机械式手刹拉杆变成了电子按钮。

  电子手刹

  电子手刹从基本的驻车功能延伸到自动驻车功能AUTO HOLD。AUTO HOLD自动驻车功能技术的运用,使得驾驶者在车辆停下时不需要长时间刹车。以及启动自动电子驻车制动的情况下,能够避免车辆不必要的滑行,简单的说就是车辆不会溜后。

  优势

  传统的手刹在斜坡起步时需要依靠驾驶者通过手动释放手制动或者熟练的油门、离合配合来舒畅起步。而AUTO HOLD自动驻车功能通过坡度传感器由控制器给出准确的驻车力,在起动时,驻车控制单元通过离合器距离传感器,离合器捏合速度传感器,油门踏板传感器等提供的信息通过计算,当驱动力大于行驶阻力时自动释放驻车制动,从而使汽车能够平稳起步。

  就算平时在市区行驶的塞塞停停,只要你启用AUTO HOLD功能,便会启动相应的自动驻车功能。聪明的AUTO HOLD自动驻车功能可使车辆在等红灯或上下坡停车时自动启动四轮制动,即使在D挡或是N挡,你也无需一直脚踩刹车或使用手刹,车子始终处于静止状态。当需要解除静止状态,也只需轻点油门即可解除制动。这一配置对于那些经常在城市里走走停停的车主来说确实实用,同时也减少了大家由于麻痹大意造成的一些不必要的事故。





责任编辑:Davia

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