【应用】带LIN总线通信!DC电机驱动芯片在汽车电动座椅上的应用
汽车座椅电动调节就是可以通过电机的控制来调节座椅的前后位置、上下高度、靠背角度,更豪华车型甚至可以调节腿部支撑、腰部支撑等。电动座椅调节可以使人员处于一个相对舒适的驾驶位置。由于采用电机调整,底部也是在螺杆上进行移动,因此要比手动调节来的简便、省力,而且也可以实现无级调整。
电动座椅控制器主要由手动调节开关、电机驱动、ECU、LIN通信等部分组成。因此,MELEXIS针对这类的应用专门推出一款带LIN总线通信的, 多达8个IO口可用于开关输入的DC电机驱动芯片MLX81150。采用此款芯片后只需一个芯片就可以完成电机控制与LIN总线通信功能,大大减化硬件电路的设计,提高系统稳定性。
工作原理
如图1所示为MLX81150芯片内部的原理框图,主要集成了16位的MCU、32K Flash、2K RAM以及电压调节器,同时还集成了可支持LIN、PWM及SPI等的通信接口。内部集成的LIN收发器支持LIN 2.x与SAE J2602协议。
图1:内部原理框图
典型应用电路
MLX81150有四个功率FET栅极驱动器,可用来驱动全桥控制直流电机,操纵电机的正反转实现座椅的前后及靠背上下移动,如图2所示。该芯片还带有电流检测功能,可实现硬件过流保护。
图2:MLX81150典型应用电路
主要性能参数
• 集成一个高性能16位嵌入式闪存微控制器,具有32K字节的闪存容量,可满足一些特定的电机控制应用要求,内置的4位中央处理器则能够完全处理LIN协议;
• 在小巧的封装内集成了许多对于电机控制非常关键的外部元件,减少芯片外围电路,减小PCB设计,降低了物料清单成本以及系统消耗的功率;
• 带有一LIN通信接口,通过LIN接受指令,控制电机的启动/停止,使得可以远程通信控制车窗/天窗的升(关)降(开);
• 带有两个继电驱动器和四个功率FET栅极驱动器,可以选择驱动继电器或全桥控制电机,通过PWM实现电机调速;
• 带有一个用于连接霍尔传感器的接口,通过霍尔传感器确定车窗/天窗的位置;
• 带有电流检测接口,通过检测电机运行电流的大小来实现防夹功能;
• 内部EEPROM用来存储车窗和天窗的位置参数;
• 休眠时的工作电流仅30uA;
• 正常工作电压范围5.5V—18V,芯片工作电压低至3.9V;
• 28V的启动条件,45V的过压保护;
• 温度范围为-40℃-150℃。
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