TLE8201在車門模塊中的應(yīng)用

　　檢測出塊電壓后，將HS1和HS2切換至“高”位，以使電機(jī)進(jìn)入續(xù)流模式。HS1和HS2均保持高位100毫秒。從L切換至H時，最少將出現(xiàn)3 微秒的空載時間，以確保不會發(fā)生開關(guān)傾斜(switching slope)重疊現(xiàn)象，從而避免出現(xiàn)渦流(cross current)。

　　續(xù)流過程中，會存在較小的電流，這是閂鎖電機(jī)的特殊機(jī)械結(jié)構(gòu)造成的結(jié)果。閂鎖中有一個彈簧，用于保護(hù)閂鎖，使之免受損壞，否則，閂鎖會猛擊門鎖上部。

　　以下為普通DC電機(jī)的電壓計算公式：

其中，Vbat表示外部電壓;i 表示電機(jī)電流;L 表示電機(jī)感應(yīng)器;n 表示電機(jī)速度;R 表示內(nèi)部電機(jī)電阻。

　　當(dāng)電機(jī)幾乎呈勻速運(yùn)行時，Vbat=iR+K0n(如圖1所示)。需要指出，K0n表示電機(jī)的反電動勢。

　　當(dāng)電機(jī)開始續(xù)流時，

續(xù)流結(jié)束后，由于不存在電機(jī)電流(即不存在電機(jī)扭矩)，彈簧會將閂鎖電機(jī)略推回一點(diǎn)。也就是說，閂鎖電機(jī)的轉(zhuǎn)速會從零變?yōu)樨?fù)值，從而產(chǎn)生正電流，通過電機(jī)。

圖4 閂鎖啟動波形

　　保護(hù)與診斷

　　啟動狀態(tài)(ON-state)下，可通過橋輸出的低邊開關(guān)實(shí)現(xiàn)開啟負(fù)載檢測：當(dāng)通過低邊晶體管的電流低于參考電流，且IOCD處于啟動狀態(tài)的時間超過開啟負(fù)載檢測延時tdOC時，則會設(shè)定相應(yīng)的開啟負(fù)載診斷位。但是，輸出晶體管仍保持啟動狀態(tài)。開啟負(fù)載出錯位被鎖定，并可通過SPI狀態(tài)寄存器復(fù)位或開電復(fù)位重新設(shè)置。

　　后視鏡折疊控制

　　正常運(yùn)行

　　后視鏡折疊電機(jī)由TLE8201的輸出2和輸出3驅(qū)動。由于各個半橋以串聯(lián)方式相連，而且通道電流也存在限制，因此一次只可驅(qū)動一個電機(jī)。所以只要閂鎖電機(jī)在運(yùn)行，就無法啟動后視鏡折疊輸出。

　　圖5所示為后視鏡折疊電機(jī)正常運(yùn)行時的波形。通道1是流過后視鏡折疊電機(jī)的電流。通道2是輸出3的電壓，通道3則是輸出2的電壓。根據(jù)該波形，啟動時突波電流的最大值是2.52A，而運(yùn)行過程中的額定電流則為0.4A。

圖5 后視鏡折疊電機(jī)正常運(yùn)行時的波形

　　電機(jī)會保持運(yùn)行直至鎖定或者超過3秒鐘。因?yàn)楹笠曠R折疊電機(jī)采用特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)電機(jī)被鎖定時就會出現(xiàn)開啟負(fù)載!由于鎖定過程中的電流會降至0A，因此電機(jī)無需續(xù)流。

　　短路保護(hù)

　　圖6顯示了TLE8201的短路保護(hù)行為。各通道的含義與圖5相同。在正常運(yùn)行過程中，輸出2(通道3)的電壓較高，輸出3(通道2)的電壓則較低。額定電流為0.4A，圖6中看起來似乎為0A。

　　當(dāng)電機(jī)端子短路，且電流超過輸出3(ISD34通常為4A)停機(jī)閾值ISD的時間超過停機(jī)延時tdSD時，輸出3的輸出晶體管會關(guān)閉，并設(shè)定相應(yīng)的診斷位。由于輸出2的短路停機(jī)閾值高于8A，所以輸出2的輸出晶體管會繼續(xù)運(yùn)行。因此，輸出3的電壓會增加至與輸出2電壓相等的水平。

　　延時過程中，電流值限制為輸出3的ISC(ISC34通常為6A)。延時相對較短(通常為25微秒)，以便減少設(shè)備短路時的能量消耗。這種設(shè)計能夠提供電機(jī)應(yīng)用中所需的高峰電流。在向SPI發(fā)送狀態(tài)寄存器復(fù)位指令或執(zhí)行開電復(fù)位之前，輸出級將保持關(guān)閉狀態(tài)并設(shè)定出錯位。

圖6 短路保護(hù)行為

　　后視鏡定位控制

　　采用兩個電機(jī)，輸出4連接至X電機(jī)，輸出5連接至兩個電機(jī)，輸出6則與Y電機(jī)相連。圖7所示為其中一個后視鏡定位電機(jī)正常運(yùn)行時的波形。

　　按下按鈕，就會激活某個狀態(tài)。當(dāng)后視鏡折疊電機(jī)處于激活狀態(tài)時，不能激活后視鏡X-Y輸出。此類輸出不具備PWM控制。啟動時的突波電流約為 0.2A，而額定電流則為0.1A。雖然無需使用主動制動，但在后視鏡移動過后，高邊開關(guān)會在100毫秒的續(xù)流時間內(nèi)保持活動狀態(tài)。

　　圖7顯示了短路保護(hù)行為。輸出1-6所用的短路保護(hù)理論完全相同。唯一差別在于短路停機(jī)電流閾值和短路電流值不同。

圖7 X-后視鏡電機(jī)正常運(yùn)行時的波形

圖8 短路保護(hù)行為

　　后視鏡除霜控制

　　PTC加熱器件由TLE 8201輸出7驅(qū)動。超過固定的10秒開啟時間時，輸出由低頻(如10Hz)PWM控制，負(fù)載循環(huán)通常為40%。對PWM的控制則通過SPI由軟件實(shí)現(xiàn)。門鎖激活時，加熱器關(guān)閉，以降低通過TLE 8201的總體電流。

　　車燈控制

　　正常運(yùn)行

　　門控車室照明燈和安全警報燈均由TLE 8201輸出端10和11同步驅(qū)動。輸出端由200 Hz PWM(劇場燈光效果)在2秒內(nèi)接通/斷開。PWM則由PWM2輸入控制。