BCM硬件設(shè)計(jì)的平臺(tái)化和半導(dǎo)體化(上)

　　實(shí)際應(yīng)用中，除了考慮如圖5所示LED的伏安特性曲線還需考慮溫度特性，以歐司朗某純綠光LED為例，最大正向電流在溫度大于70攝氏度時(shí)需要降額使用，這是由LED產(chǎn)品本身的熱阻和功耗決定的。另外，由于LED是光源，需要考慮其光電特性，其光通量與正向電流正相關(guān)，正向電流IF越大，光通量越大，另外光通量也受溫度影響，溫度越高，光通量越小，如圖6所示，圖中用相對(duì)光通量來表示光通量。

　　2.1.3 感性負(fù)載

　　感性負(fù)載中，雨刮電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)、電磁閥和繼電器是常見的負(fù)載，本質(zhì)上是不同感值的線圈繞組。值得指出的是，線束也具有感性負(fù)載特性，在電池拋負(fù)載即電池兩極和線束之間的連接突然丟失時(shí)，會(huì)在線束上產(chǎn)生一個(gè)電壓尖峰，這個(gè)尖峰的產(chǎn)生是由于線束的寄生電感引入的。線束的長度在汽車或者卡車應(yīng)用中不可以忽略不計(jì)，線速的等效電阻和寄生電感需要在ECU的設(shè)計(jì)中加以考慮。圖7所示為繼電器結(jié)構(gòu)圖，電磁閥的結(jié)構(gòu)稍微有差異，原理類似。繼電器更多的是控制電流的開和關(guān)，電磁閥的控制對(duì)象更多的是流體，如汽油，柴油等。對(duì)電磁閥而言，控制電路中的開關(guān)采用高邊驅(qū)動(dòng)較多，如汽車安全系統(tǒng)中的ABS控制器中的各種電磁閥，而在車身系統(tǒng)中的繼電器由于驅(qū)動(dòng)電流較小，多采用低邊驅(qū)動(dòng)。感性負(fù)載驅(qū)動(dòng)需要注意的是關(guān)斷時(shí)高邊會(huì)出現(xiàn)反向電壓，低邊會(huì)出現(xiàn)正向電壓，使得高低邊開關(guān)的兩端電應(yīng)力加大，在實(shí)際應(yīng)用中必須采取措施限制這個(gè)電壓應(yīng)力。圖7是高邊驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載的關(guān)斷示意圖。

　　在實(shí)際驅(qū)動(dòng)繼電器或者電磁閥時(shí)，需要特別注意關(guān)斷瞬間的問題。由于感性元件具有儲(chǔ)能的作用，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電感線圈上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)會(huì)使得電流保持原來的方向不變，即續(xù)流作用，對(duì)高邊負(fù)載來說，輸出端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)地負(fù)壓，如圖7所示。從而使得高邊MOS的源漏電壓Vds加大，如果這個(gè)電壓超過一定值會(huì)導(dǎo)致高邊功率器件擊穿。因此需要對(duì)這個(gè)電壓進(jìn)行鉗位，防止開關(guān)管過壓擊穿。英飛凌公司的智能高邊器件具有有源鉗位功能，鉗位后能確保源漏電壓Vds穩(wěn)定在安全電壓范圍內(nèi)。在鉗位過程中，開關(guān)管自身消耗掉感性負(fù)載的存儲(chǔ)能量，如果這個(gè)能量值對(duì)開關(guān)管而言是固定的，由開關(guān)管的熱特性決定，因此在匹配開關(guān)管和感性負(fù)載的時(shí)候需要考慮這個(gè)能量值是否匹配。具體由公式(1)決定：


　　(未完待續(xù))