【应用】600V/1A整流二极管助力汽车BCM电路设计

时间： 2016-11-16 来源：世强作者：honglei

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汽车BCM简介
汽车BCM是车身（包括24V商用车和12V乘用车）电子的重要内容，BCM是Body Control Module的缩写，是通过接收车身开关信号、射频信号、CAN/LIN等总线信号，对汽车电器负载进行控制的电子模块，增强汽车安全性与舒适性。主要任务之一是灯光控制，包括前灯、侧灯、尾灯和室内灯，以及控制一些加热附件、雨刮继电器等。另外还包含网关功能、处理整车通讯信息等可选任务。

汽车BCM基本电路设计
汽车BCM基本电路主要包括输入信号处理电路、输入口扩展电路、输出信号驱动电路、电源处理电路、MCU唤醒电路、CAN收发电路等，其中各电路功能如下。

1）输入信号处理电路

汽车BCM的输入信号有开关信号和模拟信号，开关信号的有效值有高低之分，为保证输入信号的状态稳定有效，需要对输入信号进行正确的电路处理。

2）输入口扩展电路

汽车上的开关信号线数量繁多，这对于MCU来说，IO口的资源显得尤为宝贵，一定情况下必须对IO口进行扩展才能满足实际的需要。

3）输出信号驱动电路

汽车BCM的执行机构大致可分为电动机类、灯光类。电动机也可分为正反向电动机、单方向电动机。正反向电动机如中控锁电动机、玻璃升降电动机、电动后视镜电动机；单方向电动机如前刮水电动机、后刮水电动机、洗涤电动机。电源处理电路：汽车BCM的电源部分包括12VDC和5VDC两种电源。12V电源由汽车上的电源（电池）供给，它给PCB继电器、继电器驱动芯片、高低端开关等智能功率器件供电。而5V DC则是经由电压转换芯片得到。

4）MCU唤醒电路

为节省汽车上宝贵的电平电量，汽车BCM在汽车静态无输出状况下应进入睡眠状态，此时汽车BCM的电路和MCU进入极低的功耗状态，MCU也处于停止模式。同时当用户要起动汽车时，一些外部开关信息应能唤醒MCU，使得BCM进入正常模式。

5）CAN收发电路

汽车BCM在整车CAN系统网络里本身就是一个CAN节点，它要与汽车上的其它电控单元交换信息，达到资源共享的目的。

通过如上对汽车BCM的介绍，相信大家对汽车BCM也有一定的了解，为使大家有更清晰直观的印象，下面再介绍汽车BCM控制原理框图，如下图1所示。

图1：BCM控制原理框图

通过汽车BCM控制原理框图，更直观的看到输入、输出的组成形态，而本文重点介绍下电源处理电路的器件选型和建议设计参数。

汽车BCM电源处理电路
汽车BCM的电源部分包括12VDC输入和5VDC输出两种电源。12V电源由汽车上的电源供给，它给PCB继电器、继电器驱动芯片、高低端开关等智能功率器件供电。在电源的输入端加上共模扼流圈以防止汽车电源交流突变带来的干扰，抑制交流杂波进入12V电源。其中12V电源经过整流二极管D1、限流电阻R1送至电压转换芯片U1生成5VDC电源，它给MCU和信号处理电路供电。

为使电压转换芯片U1在理想的情况下工作，在其12V输入端增加了瞬态电压抑制器Z1和高/低频滤波电容C1/C2，同时为确保5V电源的稳定，在其5V输出端增加了高/低频滤波电容C3/C4。

图2：BCM电源处理电路

汽车BCM电源处理电路参数设计推荐
其中共模扼流圈和整流二极管D1能够有效吸收正负浪涌电压，整流二极管D1推荐使用新电元推出的M1F60，其规格为600V/1A，即最高反向工作电压600V，正向平均工作电流1A，正向峰值浪涌电流可达25A。其特性参数足以满足设计需求，详细信息请参考如下图三所示。

图3：M1F60整流二极管最大绝对工作参数

为避免大电流烧毁Z1，限流电阻R1建议选择额定电压为0.5W的100Ω限流电阻，即限流电阻的额定工作电压为7.071V，额定工作电流为0.0707A（可根据P=U2/R算出），此外电路中的稳压滤波电容C1、C2、C3、C4设计建议值为C1=104pF，C2=220μF，C3=104pF，C4=220μF。

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用户11321044 Lv3. 高级工程师 2019-01-31

学习了
ABC Lv4. 资深工程师 2018-12-17

好资料，学习了

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产品型号	品类	VRRM[V]	IF(AV)[A]	IFSM[A]	Tj[℃]	VF(max.)[V]	IR(max.)[μA、mA]	Package(House Name)	Package(JEDEC Code)	AEC-Q101	Automotive
M1F60	普通整流二极管	600	1	25	-55 to 150	1.1	10μA	M1F	DO-219AA similar	-	Automotive

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