【应用】新电元二极管在ABS故障与保护模块中的设计应用

时间： 2017-06-06 来源：世强作者：一棵松

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ABS是现代汽车标配功能之一。ABS控制器是根据车轮转速对各个车轮的运动状态进行监测，并且根据制动开关等开关量状态来判定当前汽车状态，来发出响应的指令。下图是ABS工作示意图。

图1：ABS的工作示意图

ABS控制器的控制器，由车轮转速处理单元、开关量输入处理单元、泵驱动器、电磁阀驱动器、LIN总线和故障与保护功能等部分组成，如下图所示。

图2：ABS控制器的框图

ABS控制器对车轮速度的检测要求响应速度快，因为其不仅要实时地检测出车轮速度，而且还要实时地计算出车轮加速度。因此ABS控制器对微处理器的时钟功能模块需求较高，因为微处理器的时钟模块精度决定了ABS的实时性，这里推荐使用RH850系列的微处理器。RH850系列是40nm的MONOS工艺制造，可以提供主频240MHz，支持PLL锁相环功能，符合ABS对微处理器时钟需求。

那么在ABS控制器中，尤其是在ABS的故障与保护模块中，除了微处理器的作用外，还有很多二极管也起到保护的作用。这些小小的二极管可以提供不同的保护功能，为ABS系统保驾护航。

故障与保护模块是ABS控制器中的重要模块之一，它对ABS系统的稳定工作起到关键作用，主要是实现对负载、电池反向、负向浪涌保护、刹车保护等功能，工作过程可以下图。

图3：ABS的故障保护功能

负载保护功能：在负载保护功能模块中，为了防止ABS瞬间峰值对负载冲击，可以使用二极管来实现吸收脉冲峰值，新电元推出的ST70-27F和ST70-27MF分别是汽车级的5W、8W玻璃贴片的功率齐纳二极管，是两个低电压高电流的齐纳二极管，可工作在-40℃~150℃的温度范围内，专为汽车电子设计，适合大批量产线使用。

电池反向保护功能：在ABS反向保护模块中，为防止ABS电源反向而被摔坏可以使用新电元推出的DF30SC4M二极管。DF30SC4M是汽车级200V/3A的快速可恢复的二极管，主要抑制电池反接时候保护后级电路。

负向浪涌保护功能：在负向浪涌保护功能中，可以使用M1F60防止ABS负载浪涌对ABS控制器的冲击。新电元推出的M1F60是耐压高达600V的高压整流二极管，在氧化铝陶瓷基片上的整流电流可达1A，而用于普通环氧玻璃基板上的整流电流最高也可达0.64A。同时可承受25A的正向浪涌电流，轻松满足小功率整流电路中对防浪涌的设计要求。

刹车保护功能：在每一个轮胎上均需要安装刹车保护器件。D3FJ10和M3FL20U分别为新电元推出的汽车级的100V/3A、200V/3A的小型SMD封装肖特基二极管，相当于刹车放电功能，有效解决车轮刹车过程的所产生的电流。

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小和 Lv8. 研究员 2017-11-28

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