电源、电机驱动及分立元件在汽车自动空调的应用案例

　　
图3：汽车空调电源转换架构

　　表1：安森美半导体应用于汽车空调的LDO稳压器产品列表

　　汽车中的外部传感器必须采用稳定的电源，即LDO跟随稳压器（或称电压跟随器）。这些LDO跟随稳压器必须得到充分保护，以防诸如对地短路、电池短路、电池反接等故障；同时，其输出电压必须与参考电压高度一致。安森美半导体提供具有完善保护功能的电压跟随器NCV8184，为外部传感器供电。NCV8184是一款单片LDO跟随稳压器，提供可调节的缓冲输出电压，且密切匹配参考输入电压（精度达±3 mV）。这器件的输出电流能力为70 mA，在50 mA电流时的典型压降仅为0.35 V；静态电流仅为70 μA。

　　用于汽车空调的电机驱动器

　　根据不同的地区及不同汽车整车厂的配置需求，汽车空调风门执行器可以采用不同的拓扑结构，如直流电机、单极性步进电机及双极性步进电机。

　　最常见的风门执行器是直流电机，并集成位置传感器，将风门位置信号反馈给微控制器。为控制直流电机的正转或反转，需要使用2个高边（HS）开关及2个低边（LS）开关组成全桥电路。通常情况下，这些高边或低边开关已经集成各种完善的保护，如过压保护、过载保护及过温保护等。在步进电机方面，单极性步进电机需使用4个低边开关，而双极性步进电机需使用4个高边开关和4个低边开关。

　　
图4：汽车空调风门执行器的电机结构及驱动需求

　　直流电机风门执行器的工作电流一般在100mA左右，最大堵转电流小于450mA。此外，需要H桥驱动来改变运行方向。电机驱动器还需要故障诊断报告，且提供足够的保护功能。安森美半导体的NCV77xx系列器件可用于驱动直流电机风门执行器，如NCV7718。NCV7718是一款六路半桥驱动器，高、低边在驱动器芯片内部连接，并以H桥输出。这器件以6路PMOS作为高边驱动，6路NMOS作为低边驱动，能够提供0.55 A持续驱动电流，集成了内部续流二极管。NCV7718能以正向、反向、制动及高阻态工作，能够通过16位SPI接口控制，带有专门设计用于汽车及工业运行控制应用的保护功能，如欠压及过压锁定、过流保护、过温保护、欠载保护及鉴别故障报告等。

　　除了直流电机驱动器，安森美半导体还提供用于汽车空调的单极性及双极性步进电机驱动器。安森美半导体的单极性步进电机驱动器包括NCV7608和NCV7240等。其中，NCV7608是8路高、低边可配置驱动器，每通道能提供350 mA驱动电流，并提供完善的保护功能；NCV7240是8路低边驱动器，每通道能提供600 mA驱动电流，可采用16位SPI接口控制，也提供完善的保护功能（如开路诊断、过载保护及过温保护等）。这两款器件分别采用SOIC28和SSOP24封装。