【经验】基于MLX81150电机控制芯片的燃油泵控制器设计,自带LIN总线通讯接口,可广泛应用于车载电机控制领域

2019-12-12 世强
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除了纯电动驱动的汽车,目前绝大部分的汽车动力系统都是依赖燃油来驱动,燃油泵的作用就是将油箱中的燃油输送到发动机喷油系统,笔者之前作为供应商参加过某款燃油泵控制系统的设计,使用的电机控制芯片MLX81150,笔者从器件优势、电路设计两方面说明设计方案。

 

燃油泵主要由电机控制器、电机、LIN总线通讯系统构成,因此,选择一款带LIN通信功能的控制器可以达到事半功倍的效果MELEXIS推出的MLX81150可满足设计需求,该芯片具有8个I/O端口并且自带LIN总线通讯接口,可简化电路设计,提高系统的集成度和稳定性。笔者选择这款器件,原因如下

 

• 温度范围为-40℃~150℃,满足本产品需求的温度范围。

• 正常工作电压范围5.5V—18V,可满足本产品应用于乘用车的12V工作电压的需求,芯片工作电压低至3.9V

• 休眠时的工作电流仅30uA,可满足低功耗要求。

• 带有LIN总线接口,可简化电路设计,省去了额外的LIN总线通信电路,减少成本。

• 带有两个继电驱动器和四个功率FET栅极驱动器,可以通过PWM实现电机调速

• 内部EEPROM用来存储相关参数

• 价格合理。

 

下图1是作者在燃油泵控制系统中使用MLX81150应用的电路图

 

图1:MLX81150应用的电路图

 

电机驱动系统及控制策略

在该应用系统中,使用直流电机来控制燃油泵REL1,REL2,PWM1,PWM2分别接入四个N沟道MOS管组成H桥式电路。VS接12V的VCC电源,RTG、VDDA、VDDD接入滤波电容后接GND,GND0、GNDA和GNDL接入GND。REL1、REL2、PWM1和PWM2分别链接R4、R1、R5、R6电阻后接入电机控制电路,在调速过程中笔者根据芯片手册定义了电机正反转的控制逻辑,当REL2输出高电平PWM2输出低电平时电机正转;当REL1输出高电平PWM1输出低电平时电机反转。在电机调速的设计中,需要注意的一个关键问题是低温下电机的启动设计。由于部分车辆会工作在零下20多度的天气环境下,因此需要较大的启动力矩泵油来保证汽车的稳定运行。笔者在设计中建议占空比设计为40%,此占空比需要根据电机的负荷特性进行再调试,例如笔者使用的电机峰值转速约为1500r/min,在冷启动时转速约为600r/min。

 

下图是笔者基于该控制方法进行PWM占空比的调试设计图:


 

图2:PWM占空比的调试设计图

双路PWM均输出稳定的方波,系统具有较高的稳定性。


图3是笔者设计的燃油泵总成的实物图片

图3 燃油泵总成实物图

总结

MLX81150Melexis推出的一款性能优良的电机控制芯片,其自带LIN总线通讯接口,可广泛应用于车载电机控制领域。

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NJM2902C,NJM2902B,NJU7076B,NJM7056,R3134,R3133,R2045,NJW2368,R1191,R5550,NJW4303,R1190,NJM2842,R3132,NJM2841,R2043,R3130,NJM2846,NJM2845,NJM2847,NJL5901AR-1,NJM5532C,NJM2901C,R5110XXX1A,R5110XXX1B,NJM393C,R5326,NJG1697EM1,R5324,R3150-A,NJU6364系列,R5560,NJU6397系列,NJW2377,NJU1206MER,NJM2855,R2051,NJM2857,NJM2856,NJW1280,NJU7098A,NJM2902CA,R5110XXX2C,R5110XXX2D,NJM390A,NJU211,R3150-B,R2061,R3150-E,NJW2344,NJM2820,R3154,R3150-F,NJM2822,R2062,R3152,NJM2821,NJW4760,RM516,NJM2823,NJM2825,NJM2828,NJG1801AKGC-A,NJM2827,NJM2829,NSNJ9200A,NJM064C,NJM391A,RS5C338A,R5106,NJU3610,R5107,R5108,R5109,R5104,R5105,NJM2151A,R3160,R5101,NJM2831,NL6010,NJM2830,NA2100,NJM2835,NL6011,NJM2837,NJM2836,NL6012,NJM2839,NJL5902R,R1155,NJG1669MD7,R1154,NJW4107,NJU72501,NJW4106,NJW4105,NJM2570A,NJW4104,NJW4100,R1150,NJM2801,NJM2804,NJM2806,NJM2805,R5528,NJM062C,R5524,R5527,R5520,NJW4109,NJG1684ME2,NJW4108,R5523,NJW4118,NJW4116,NJW4113,R1163,R1160,R1161,NJW4111,NJW4110,NJW4351,NJM2815,NJM2816,NJM12877,NJW4162A,NJU7381A,NJG1108HA8,NJM2904CA,R3114,R2025,NJM2819A,R3112,NJG1617K11,R3111,R5538,R2023,R3118,R3117,NJM2904C,R5533,R3116,NJM2904B,NJG1144KA1,R1170,R3200X064A,NJMOP177,R1173,NJM2374A,R2262,NJW1298,NJW4321,R1171,NJW4320,R1172,NJM78M00S,NJM2903C,NJU7382A,NJM084C,RN5T618,R2033,NJG1801BKGC-A,R5542,R5543,R1180,R5540,R5541,NJM2373A,NJG1657MD7,NJW2392,NJM12856,NJU7365,NJU7366,NJU7367,NJU7092A,NJM2879-H,NJU7364,NJM2748A,RP600,MUSES8832,RN5U700,RP602,RP604,RN5T614,RP605,NB7200,NJU7360,R1801,NJU7356,NJU77572,R1800,NJM41001T,RN5RZ,NJU8759A,NJU7093A,NJU6368系列,NJU7116,NJL6402R-2,NJU7118,NJU7119,NJM2505A,NJU6322系列,NJW1200,NJG1740MHH,MUSES8820,RN5VD,NJU7387,NJU72090,R1810,NJU7141,R3200X002X,NJU7384,NJU7385,NJU7386,RC5T519,NJU72097,NJU6311系列,RM590,NJU7380,NJG1730MD7,NJU9555,NJM17431,NJM2769B,NJU77550,NJU7091A,R3200X001X,NJU77552,NJU77551,NJU77554,NJU6377系列,NT1189GDAE3S,NJU9103,RC5T619X,NJU9102,NJU9101,R5117,R5114,NJM2880,R5115,R5116,NJM2882,NJM2881,R5110,NJM2884,R5111,R3121XXXXG,NJM2883,NJM2641,R5112,NJM2886,NJW1230,NJM2885,R5590,NJM2888,NJM2646,NJM2887,NL6002,R3121XXXXA,NT1191GEAE3S,NJM2407,R3121XXXXE,NJM8191,NJM8190,NJU6063,NJU7394,RM517,RV5C348B,NJU6366系列,NJG1812ME4,NJM2893,NJM2173A,NJM2892,NJM2894,NJW1241,NJW1240,NJG1812AMET-A,NJU7392,NJU6062,NJU6061,NJU6222系列,NJU77580,NJU77582,RN5RF,NJU6402B,NJM2860,NJM2862,NJM2861,NJL5909RL-4,RN5RL,NJM2864,NJM2863,RN5RK,NJM2866,NJG1682MD7,NJM2865,NJM2868,NJU7181,NJM2626,NJM2867,NJM2627,NJL5830R,RN5RT,NJL6195R,NJW2307,NJM2749A,NJM2871,NJM2870,NJG1159PHH,NJW2311,NJM2872,R3121-A,NJM2875,NJM2874,NJM2877,NJM2876,R3121-E,NJU6080,NJM2879,NJM2878,R3121-G,NJG1816K75,NJG1143UA2,NJU7640,NJM14570,NJU6311,NC2700M,NJM2288,NJM2287,RP200,NJL5513R,RS5C372A,RP201,RS5C372B,RP202,NJW1143A,NJU7630,NJU7631,NJU7632,NJM2872A,NC2701M,NJU71074,NJM8830,NSVS1231,NJM2299,NJM2059,NJM2058,NJM2872B,NJG1145UA2,NJG1814MD7,NJU8759,NJU71041,NJG1146KG1,NJMOP1772,NJU8758,NJW1142A,NJU71044,NJW4305A,NJM5532,NJM084CA,NJM8801,NJM2871A,NJL6193R-3,NJM2871B,R3120XXXXE,NJU6323,NJU6322,NJU6321,R3120XXXXA,NJU7650,NJG1186PJL-A,NJU6324,NJW1933,NJM2275,NJM2274,NJM2278,NJM1431A,NJL6407R,NJM3414A,NJL6502R-1,NJM14558,NJU7200,NJU7201,NJU7202,NJM2768B,NJU7680,RP402,NJG1151MD7,NC2600,RP400,RP401,NJU7098AF1-C,MUSES72323,NJU3719A,NS1101,NJU7670,NS1102,NJU6324系列,NJU7677,NJM78M00,NJM41005T,NJG1818K75,NJM358C,NJL5510R,NJU7222,NJU7223,NJG1648HB6,NJL6401R-3,NC2702M,NJU6377,NJU6376,NJU7221,NJL5313R,NJM082CA,NJU7211,NJU6363,NJU6360,NJU7691,NJU6367,NC2703M,NJU6366,NJU6365,NJU6364,NJU6369,NJU6368,NJU8789,NJM358CA,NJU77903-Z2,NJU7690,NJU077,R1232,NJM2586A,RN5C752,NJD3015,RN5C750,NJM064CA,NSVS1093,NJW4148,R5111XXX1A,R5111XXX1B,NJW4142,NJW4141,NJW4382,NJW4140,NJW4750T1,NJM45001,NJW4381,R1243,R5601,R5602,R1242,NJU72322,R1245,NJG1186PJL,R5111XXX2D,NJU72315,NJW4615A,NJU72750A,NJM2561B,NJG1800NB2,R1240,NJM2561A,R5111XXX2C,NJW4155,NJW4154,NJW4153,NJM13403,NJM13404,NJU7388B,NJG1739K51,R5617,R5619,R5612,R5613,NJM393CA,R5610,R5611,NJW4119,NJW4128,NJU72751A,NJW4810A,NJM2584A,NJW4122,NJW5211,NJW5210,NJW4120,MUSES72320,NJG1173UX2,NSTS9116A,NJW4152-AB,NJD3004,NJU71091T1,NJD3007,NJG1801K75,NJW4138,NJM2583A,NJW4375,R1260,NJW4133,NJW4132,NJL6195R-W,NJW4372,NSTS9117A,NJU7386A,ND1160,NJU7606,NJM2566A,NJU7600,RN5C713,NJU7601,NJU7602,RN5C711,NJW1871A,RN5C716,NJM062CA,NJW4188,NJW4187,NJU7367A,NJW4186,NJU4051B,NJW4185,NP8700,NJW4184,NJW4183,NJW4182,NJW4181,NJU7367B,R1207,NJW4190,R1208,R1205,R1206,R1200,NJU71031,NJG1127HB6,NJG1156PCD,NJMOP2277,R1203,R1204,NJU71032,R1202,NJU77806,NJG1666MD7,NJW4196,NJW4191,R1218,NJU7620,NJU4053B,NJM2060,R1210,R1211,R1214,R1215,R1212,R1213,NJM2068,NJU3711A,NJM339C,NJW4161,ND1130,NJW4160,NJG1686MHH,NR1700,NJU7610,R1225,NJU72344,NJU72343,NJU6394系列,R1223,NJU72342,R1224,NJU72341,R3150XXXXE,R3150XXXXF,NJW4177,NJU4052B,NJG1117HA8,NJW4175,NJW4172,NJW4171,NJW4170,NJU3712A,R3150XXXXA,R3150XXXXB,NJM41031,NJU7870-Z2,NJM41033,NJM8020,NJU7086,NJM2903CA,NJM41035,R5114XXX2,R5114XXX1,NJU7391A,NJU7089,R5436,R5437,R5438,NJM8021,R5439,R5432,R5433,R5434,R5435,NJG1187KG1,NJW1159,NJM2723,NJM2725

选型指南  -  NISSHINBO  - 2023/4/27 PDF 中文 下载

雅特力(Artery)AT32全系列32位微控制器(MCU)选型指南(中文)

描述- 雅特力坚持自主研发,以科技创新引领智慧未来,专注于ARM® Cortex®-M4/M0+的32位微控制器研发与创新,提供高效能、高可靠性且具有竞争力的产品。自2018年正式对外销售至今,累积了相当多元的终端产品成功案例,广泛地覆盖工控、电机、车载、消费、商务、5G及物联网等领域,助力客户实现产业升级。

型号- AT32F413CCU7,AT32F437ZCT7,AT32A403ACGU7,AT32F405CCU7,AT32L021K6U7-4,AT32F421K6T7,AT32F437VMT7,AT32F425R8T7,AT32F437RGT7,AT32F423VBT7,AT32F423RBT7-7,AT32A403A 系列,AT32A403ACGT7,AT32A423RBT7-7,AT32A423CCU7,AT32F413CBT7,AT32F435CMT7,AT32F403ARCT7,AT32L021C4T7,AT32F435RCT7,AT32F435ZGT7,AT32F405CCT7,AT32F403ACET7,AT32F405 系列,AT32A423R8T7,AT32L021K8T7,AT32 WB SERIES,AT32A423CBT7,AT32L021F8P7,AT32F435CMU7,AT32F437VDT7,AT32F415KBU7-4,AT32F413CBU7,AT32F402CBT7,AT32F405KCU7-4,AT32F407RCT7,AT32L021G4U7,AT32F403ACGU7,AT32F425K8U7-4,AT32F402KBU7-4,AT32F425R8T7-7,AT32F415RCT7,AT32F423VCT7,AT32F402CBU7,AT32F423T8U7,AT32F425K6T7,AT32F435CDT7,AT32F405RBT7,AT32A403ARCT7,AT32F421K6U7,AT32F421G8U7,AT32F415RBT7-7,AT32F421F4P7,AT32A423CCT7,AT32 F SERIES,AT32WB415系列,AT32F413KCU7-4,AT32F425F6P7,AT32F423C8T7,AT32A403ACEU7,AT32F437VGT7,AT32F437ZMT7,AT32F423RCT7-7,AT32A423TBU7,AT32A423C8T7,AT32F421K8T7,AT32F435 系列,AT32F413C8T7,AT32F415RBT7,AT32F403ARET7,AT32F435CGT7,AT32A423K8U7-4,AT32A403ACET7,AT32F435VCT7,AT32A423C8U7,AT32F403ACGT7,AT32F421C4T7,AT32L021K6T7,AT32A423R8T7-7,AT32F403AVCT7,AT32L021F6P7,AT32F437ZDT7,AT32F415RCT7-7,AT32F435CGU7,AT32F415CCT7,AT32F405KBU7-4,AT32F407VCT7,AT32F405CBU7,AT32F415KCU7-4,AT32A423TCU7,AT32F407RET7,AT32 A,AT32A423CBU7,AT32F435RMT7,AT32L021K8U7,AT32L021,AT32 F,AT32 L,AT32A423KBU7-4,AT32F423C8U7,AT32F423 系列,AT32F435RDT7,AT32L021F8U7,AT32F425K8T7,AT32F405CBT7,AT32A403AVCT7,AT32F421K8U7,AT32A403ARET7,AT32F423TBU7,AT32F421K6U7-4,AT32F421F6P7,AT32F403A,AT32 L SERIES,AT32A403ACCU7,AT32F415CBT7,AT32F415R8T7,AT32F425F8P7,AT32A403A,AT32F437ZGT7,AT32F423R8T7,AT32F425C6U7,AT32A423T8U7,AT32F421K4U7-4,AT32A,AT32F437RCT7,AT32F423CCU7,AT32F402 系列,AT32F425 系列,AT32F402RCT7,AT32L021C8T7,AT32F403ARGT7,AT32WB415CCU7-7,AT32F415CCU7,AT32A403ACCT7,AT32F403AVET7,AT32F435RGT7,AT32F435VMT7,AT32F421C6T7,AT32A423VBT7,AT32L021K4U7-4,AT32L021K4T7,AT32F423TCU7,AT32F405RBT7-7,AT32F413KBU7-4,AT32F435ZCT7,AT32 A SERIES,AT32F423CCT7,AT32WB415,AT32L021F4P7,AT32L021G8U7,AT32F407VET7,AT32F407RGT7,AT32F403ACCU7,AT32L021K6U7,AT32F423CBU7,AT32F403A 系列,AT32A423RCT7-7,AT32F435VDT7,AT32F415CBU7,AT32L021K8U7-4,AT32A423VCT7,AT32L021F6U7,AT32A403AVET7,AT32 WB,AT32F413 系列,AT32F425K6U7-4,AT32F425C6T7,AT32F421G4U7,AT32F407 系列,AT32A403ARGT7,AT32A423KCU7-4,AT32F421F8P7,AT32F423CBT7,AT32F413RCT7,AT32F425R6T7-7,AT32F413,AT32F423V8T7,AT32F415,AT32家族,AT32F437VCT7,AT32F423KCU7-4,AT32F402CCT7,AT32F421K4T7,AT32F435CDU7,AT32F425C8U7,AT32F425R6T7,AT32F423RBT7,AT32A423 系列,AT32F423K8U7-4,AT32F421,AT32F402,AT32F421 系列,AT32F435VGT7,AT32F405,AT32A423RBT7,AT32L021C6T7,AT32F407,AT32F402CCU7,AT32F421C8T7,AT32F435CCT7,AT32F415 系列,AT32F403AVGT7,AT32F405RCT7,AT32F423R8T7-7,AT32F403ACCT7,AT32F435ZMT7,AT32A423V8T7,AT32F413RBT7,AT32F405RCT7-7,AT32F415C8T7,AT32F402RBT7-7,AT32F435,AT32F437,AT32F407VGT7,AT32F435CCU7,AT32L021G6U7,AT32,AT32F402RCT7-7,AT32F403ACEU7,AT32F415K8U7-4,AT32L021K4U7,AT32F415R8T7-7,AT32F437RDT7,AT32F423RCT7,AT32F437 系列,AT32F402KCU7-4,AT32F402RBT7,AT32F423,AT32F425,AT32F413CCT7,AT32A423RCT7,AT32F421K4U7,AT32F421K8U7-4,AT32L021F4U7,AT32F425C8T7,AT32F437RMT7,AT32A403AVGT7,AT32F421G6U7,AT32L021 系列,AT32F423KBU7-4,AT32F435ZDT7,AT32A423

选型指南  -  雅特力  - 202401 PDF 中文 下载

数明半导体(Sillumin)车载主逆变器用芯片产品选型指南

描述- 主逆变器是新能源汽车的重要零部件。主逆变器接收整车控制器的行驶控制指令后,将动力电池的直流电转换为电动机所需要的三相高压交流电,在新能源汽车制动过程中又起到制动回收电能的作用。其性能直接关系着电机的功率输出表现和新能源汽车的续航能力。

型号- SILM2186,SILM59XX 系列,SILM1051SEN-AQ,SILM824X,SILM5211CM-AQ,SILM826X,SILM2751XH,SILM21814,SILM5350,SILM5932SHOCG-AQ,SILM1051SCA-AQ,SILM1057SCA-AQ,SILM1044SEN-AQ,SILM1042SCA-AQ,SILM5202CM-AQ,SLMI823X,SILM27624,SILM104XS 系列,SILM6478CB-AQ,SLMI33X,SILM6478,SLMI334CG-DG,SILM1044SCA-AQ,SILM6478GA-AQ,SILM1057SEN-AQ,SILM52XX,SILM1042SEN-AQ,SILM4228X,SILM52XX 系列,SILM105XS,SILM58XX 系列,SILM104XS,SILM58XX,SILM59XX,SILM105XS 系列,SILM57XX,SILM6609,SILM1040SCA-AQ,SILM1050SCA-AQ,SILM1040SEN-AQ,SILM2753X,SILM5851NHCG-AQ,SLMI33X 系列,SILM5992SHCG-AQ,SILM5991SHCG-AQ,SILM5200CM-AQ,SILM1050SEN-AQ,SILM5852SHCG-AQ

选型指南  -  数明半导体  - 2023/5/11 PDF 中文 下载

基于进芯电子ADM16F03A2 DSP作为主控芯片的车载12V/24V电子风扇方案

目前电子风扇市场大多使用小型无刷直流电机驱动解决方案,进芯电子推出了功率400W-12V/600W-24V电子风扇解决方案。方案采用PWM/LIN通讯方式进行调速和故障反馈,使用单电阻弦波方案,具有顺逆风启动、电路简单、控制稳定、成本低等优点。 方案以进芯ADM16F03A2 DSP作为主控芯片。

应用方案    发布时间 : 2024-06-18

为数字世界和现实世界的连接提供芯片级解决方案

型号- NSI6602,NCA1051,NSI1311,NSE34050D-Q1,NSI1312,NSI6601,NSR35XXX-Q1,NSD8408,NCA9617,NSI8308X,NCA8244,NSI6611X,NS182XX,NSI6801X,NSM2013,NIRS485,NSM2015,NSM2011,NSI6651X,NSR33XXX,NCA1042-Q1,NSC9262,NSI1300,NSC9264,NSR2240X,NSP1830,NSI8308XE,NCA1042,NCA1043,NSR35XXX Q1,NSI6622X,NSE11409,NSP1831,NSC9260X,NSP1832,NSM2020,NSD7312,NSL2163X,NSD8306,NSD8308,NSD1025X,NSI86XX,NSI8308A,NSE11409-Q1,NSI826X,NSD8308-Q1,NSE34050,NSM201X,NSI1303X,NSI6851X,NSPDC1,NSR31XXX,NS16601,NSIP8308X,NSI1300D05,NSD1624,NSL219XX,NSR31XXX Q1,NS11311,NSI33XX,NSD731X,NSIP88XX,NSI1400,NSI6931,NSD8308-Q1NSD8308-Q1,NCA1051A,NSUC1600,NSUC1602,NSR31XXX-Q1,NSE34050Q-Q1,NSM3011,NSI82XX,NSL2363X,NSM3012,NSL2161X,NCA10XXA,NSI319X,NCA9539,NSA1042,NCA4245,NSR33XXX Q1,NSI1200X,NIRSP31,NSI1305X,NSM203X,NSI1300D25,NSG65N15A,NSD122X,NSD5604,NSI6911,NSIP89XX,NCA1021-Q1,NSR114XX-Q1,NSI824X,NSP1631,NSP1632,NSPASX,NSP1630,NSI1306X,NSE34050S-Q1,NSIP8XXX,NSR33XXX-Q1,NSD1624-Q,NSD2621,NSD1015,NSI810X,NSA9264,NSI6601MX,NCA1043-Q1,NCA1042A,NSD8381-Q1,NSI1311X,NSA9260X,NSPGM2,NSPGM1,NSM101X,NSI6602V,NSI6601X,NSIP1042,NSD1025,NSR35XXX,NIRS31,NSI1042,NSI6611,NSI822X,NSPAS1,NCA9306,NSPAS3,NCA1145,NSPAQX,NCA1021,NSI1300X,NCA8T245,NSI6602E,NSI1050

应用及方案  -  纳芯微电子  - 2022/6/16 PDF 中文 下载

博恩导热垫片、导热绝缘膜、导热凝胶、导热灌封胶等热界面材料为车载电源控制系统提供优良的导热效能

车载充电机由于大功率的充电放电,在壳体内发热量大的电子器件、芯片、MOSFET等需及时将热传导出来,否则会大大降低内部的元器件寿命和性能。热界面材料(导热垫片、导热绝缘膜、导热凝胶、导热灌封胶等)不仅能提供优良的导热效能,还能有效填补器件和散热体表面不平整的间隙以排除空气,建立有效的导热路径。

应用方案    发布时间 : 2024-05-30

整车上需要带LIN小模块,要求集成LDO、MCU和LIN收发器,有合适的器件推荐吗?

推荐的集成LDO、MCU和LIN收发器的芯片有: 1. MELEXIS的MLX81150, 集成LDO+16位的MCU+LIN 收发器。这个芯片在车门、车窗、天窗控制器里面用得很多。 2. MELEXIS的MLX80104 , 集成LDO+16位的MCU+LIN 收发器, 可做多功能方向盘开关控制器、驱动一些小功率的负载。 3. MELEXIS的MLX81106/7/8/9, 集成LDO+16位的MCU+LIN 收发器, 在主要用在氛围灯、驱动小功率电机上。

技术问答    发布时间 : 2017-10-10

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