北京尾气处理器控制板价格发表时间:2021-10-07 00:41
跟着汽车电子节制器在汽车里的数目愈来愈多,对汽车电子节制器静态电流的要求也在不竭增高。若何下降汽车电子节制器的静态电流,同样成为系统硬件设计中的一个难点和挑战。本文但愿就此主题做个有限规模的构和,阐述若何从硬件设计角度来下降静态电流。图1给出了典型的汽车电子模块示意图,因为这个主题所触及的规模斗劲多,下面我们只构和以下三种气象下静态电流的措置:(1)有源低有用输入(Active Low Input);(2)有源低有用输出(Active Low Output);(3)对电源的措置。图1:典型的汽车电子模块示意图。(1)有源低有用输入图2为有源低有用输入的电路图。图中V ?= 12.8V,S1为“开”的状况,微措置器供电电压为5.0V。图2:有源低有用输入电路图。假定遵循IQ?= 12.8V/(R1? R2? R3) = 86mA来计较这个电路的漏电流,那便可能错了!切确的计较是:绝除夜除夜都微措置器的I/O口城市有一个用于输入呵护的钳位二极管(Clamp Diode),例如图3中的D2。钳位二极管D2会毗连到微措置器的供电电源,是以现合用来分化的电路理当是如图3所示。图3:带有钳位二极管的有源低有用输入电路图。是以,IQ?=[V (-5.6V)]/(R1? R2) = 148(mA)。这个计较功能和未考虑钳位二极管的计较功能有62mA的不合(148mA - 86mA = 62mA),对有多个有源低有用输入的节制器来讲(好比车身节制器BCM),仍是不能轻忽的。为了更好地验证节制器中的静态电流,还需要细心验证以下的每项:- 假定可以的话,关失踪踪上拉电阻,因为它会供给电流到地的路径;- 哪个输入引脚是高有用、低有用、不勾当状况、开路状况;- 是不是有任何外部负载或开关与输入或输出并联,它们的状况是甚么。(2)有源低有用输出对有源低有用输出电路,又该若何考虑毗连负载后在模块中的漏电流呢?对双极性晶体管(BJT)集电极开路(OC)的操作(图4),要出格寄望温度改变对漏电流的影响,出格是ICEO对晶体管BJT的影响。ICEO是由少数载流子漂移步履组成的,它与气象温度关系很除夜,ICEO随温度上升会急剧增添。温度每上升10℃,ICEO将增添一倍。用MOSFET作为低边输出或高边输出则好良多(图5),因为MOSFET自己的源漏电流就很小,且MOSFET对温度的改变不敏感。图4:双极性晶体管BJT的集电极开路(OC)电路。图5:MOSFET作为低边输出。在有源低有用输出气象下,考虑优化静态电流的一些对策搜罗:- 考虑用MOSFET或达林顿管来替代双极性晶体管;- 哪些输出为开、关、外部接地或供电。为了加倍切确地分化节制器的静态电流,可以用表格把每个单元电路“供献”的静态电流全数列出(表1)。这样可以一目了然,对节制器的静态电流的分布熟谙于心。表1:每个单元电路“供献”的静态电流列表。从表1中可以看出,规格书(Spec)要求除夜静态电流是2.0mA,分化出来的功能是2.46mA,差电路分化气象下是2.934mA。总的静态电流超越了规格书的要求,接下来的设计使命就是若何进一步削减每个单元电路的静态电流来知足规格书的要求。(3)对电源的措置用措置器的I/O节制在系统关电(燃烧开关“关”)时把不用的电源关失踪踪是个不错的编制。如图6所示,VBATT1经由一个受措置器I/O节制的开关酿成VSWBAT——图6中Q24的基极B用措置器的一个I/O来节制,置“高”时VSWBAT打开,置”低”时VSWBAT封锁。这样可以在需要有VBATT1供电时再接通它。图6:用软件节制在系统关电时把不用的电源关失踪踪。以下为对电源措置的一些设计建议:- 考虑操作更低静态电源功耗的IC;- 对开关电路,选择NPN/PNP设置设备放置,以便所有设备都能在静态状况下封锁(不需要一个晶体管打开,那就用此外一个晶体管来连结它封锁);- 识别电流流过的每个供电(或接地)路径,仅搜罗电畅经由过程模块,而不是绕过模块的电流;上面初步构和了对下降静态电路的一些建议和经验。对汽车电子的整体设计来讲,这些仍是不够的,还需要在系统的层面来做更深切的研究,例如以下的一些建议。更进一步考虑用于削减系统静态电流的一些建议:- 尽可能下降开关时钟速度(出格是微措置器的振荡器);- 利器具有可用间断或叫醒输入的微措置器,这些输入可以设置设备放置为准予微措置器“休眠”;- 下降必需间歇性叫醒然后从头进入眠眠状况的电路的占空比;- 对必需在静态电流时代连结某些功能的模块,请考虑双时钟频率或双措置器架构;- 一样,考虑操作准予主措置器在能够响应的气象下休眠的专用总线通信IC。综上所述,静态电流的节制只有在设计的初期做好整体的架构拓扑设计、器件选型和优化、设计优化和软件节制策略连络等工作,才可以将静态电流节制在规格书的规模以内。本文转载自《电子手艺设计》网站责编:Amy Guan↓↓ 向下滑动,报名插手AIOT?↓↓
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