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安森美应用于汽车自动空调的电源电机驱动及分立元件方案

发布时间:2020-07-21 18:14:35 阅读: 来源:吹瓶机厂家

在当今的汽车设计中,空调已是标准的舒适性配置。从功能上讲,当

今的汽车空调实际上是将加热、制冷及通风等功能一体化,成为汽车加热、通风空调(HVAC)系统(本文将简称为“汽车空调”)。从调节方式讲,汽车空调包括手动空调、半自动空调及自动空调。本文将专门围绕汽车自动空调进行探讨,介绍安森美半导体相应的电源供电、电机驱动及分立元件等方案,帮助设计人员选择适合的产品,用于汽车自动空调设计。

汽车空调系统包含加热及通风系统、空调制冷及电子控制单元(ECU)等不同子系统。在加热及通风子系统,新鲜空气从外部的管道通向车厢内部,提升乘客的舒适性及安全性。进入的空气流过小的发热芯,连接到发动机的冷却系统。空调制冷子系统则通过不断蒸发和冷凝,将车内的热量转移到外面的空气中,在降低车内温度的同时也降低湿度。图1是典型的汽车自动空调界面,图2则是系统架构图。

图1. 典型汽车自动空调用户界面

图2:汽车空调系统架构图

汽车空调的电源供电

如图2的汽车空调系统架构图所示,汽车空调系统需要为微控制器(MCU)、各种传感器、驱动器、存储器等供电。常见的汽车电池电压包括12 V或24 V。如果采用24 V系统供电,则需要高耐压产品,加强热管理,提升电源能效并控制成本。如果采用12 V系统供电,则成本更具优势,要求较低静态电流及采用优化的封装。不同供电电压也涉及到不同的汽车空调电源供电架构图,如下图所示。但无论是哪种架构,都会用低压降(LDO)稳压器将24 V或12 V电压转换为5 V。安森美半导体提供阵容丰富的LDO产品,表1列出的是适合于汽车空调应用的LDO。它们能够承受高输入电压,提供低静态电流,通过的汽车行业AEC-Q100认证,符合汽车空调应用要求。

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。

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