車身控制模塊設(shè)計要求及解決方案

　　車身網(wǎng)絡(luò)要求及發(fā)展趨勢

　　可以應(yīng)用于汽車中的系統(tǒng)總線有多種，如控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)、本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)及FelxRay等。這些總線的特點各不相同，表1比較了汽車應(yīng)用中幾種常見的系統(tǒng)總線，并列出了典型的安森美半導(dǎo)體總線收發(fā)器產(chǎn)品。

表1：不同汽車總線比較及典型收發(fā)器。

　　安森美半導(dǎo)體的總線收發(fā)器系列非常適合車身控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求。圖3a)及b)分別顯示了基于安森美半導(dǎo)體CAN收發(fā)器AMIS-42665及LIN收發(fā)器NCV7321的典型電路。值得一提的是，AMIS-42665提供小于的10μA的極低靜態(tài)電流。支持總線喚醒，共模電壓范圍-35V至+35V，可以承受額定+/-8kV的靜電放電(ESD)脈沖。NCV7321則支持-45V至+45V的電壓范圍，承受額定5kV的ESD脈沖。這些器件均提供強大的保護功能。

圖3：基于安森美半導(dǎo)體收發(fā)器的典型CAN電路(圖a)及LIN電路(圖b)。

　　在車身控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，需要盡可能地配合降低成本及空間要求，同時提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和長期可靠性，故需要提升元器件的集成度。得益于近年來出現(xiàn)的混合信號工藝，如安森美半導(dǎo)體的SmartPower高壓BCD工藝，高壓模擬電路如今能夠與低壓電路集成起來，使更高集成度的系統(tǒng)芯片得以開發(fā)和應(yīng)用。如安森美半導(dǎo)體的NCV7440在同一顆芯片上集成了線性穩(wěn)壓器及CAN收發(fā)器，NCV7420則集成了線性穩(wěn)壓器及LIN收發(fā)器。這樣的集成有效節(jié)省PCB板空間，可以給MCU單獨供電，有效遏制其它模塊對MCU電源的干擾。

　　安森美半導(dǎo)體身為全球領(lǐng)先的高性能、高可靠性硅解決方案供應(yīng)商，更為汽車車身控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用推出一款超高集成度的芯片――NCV7462。這款芯片集成了線性穩(wěn)壓器、CAN收發(fā)器、LIN收發(fā)器、看門狗(WD)電路、低邊驅(qū)動及高邊驅(qū)動，將所需外部元件數(shù)量減至極少，僅占用極小的電路板空間，并幫助簡化設(shè)計流程。

　　遙控上鎖及開鎖設(shè)計要求及解決方案

　　汽車中的遙控上鎖及開鎖的應(yīng)用越來越普及。車身控制模塊使用315MHz(美國、日本)或433MHz(歐洲)頻率，通過高頻接收和發(fā)送來實現(xiàn)遙控上鎖及開鎖功能。這類應(yīng)用中的設(shè)計難點在于設(shè)計阻抗匹配電路，從而使功率損耗降至最低。此類應(yīng)用的通用要求包括低靜態(tài)電流、提供睡眠模式、低發(fā)射功率、高接收靈敏度、低功耗及適宜的頻率范圍等。而安森美半導(dǎo)體的ON-53480高頻收發(fā)器很好地滿足這些設(shè)計要求，如靜態(tài)電流低至小于1µA，帶有喚醒及睡眠檢測功能，信號電平僅為10dBm，接收靈敏度更是低于-100dBm，且工作電流僅為10mA，頻率范圍為280至343MHz。

　　板外大功率負載驅(qū)動及方案比較

　　車身控制模塊電路板需要為板外的一些大功率負載供電，這些負載包括汽車內(nèi)部照明(5W及10W)、單向電機和汽車喇叭等。一種可選的方案是采用板內(nèi)繼電器。繼電器的線圈屬于感性負載，而感性負載在啟動時需要比維持正常工作所需電流大的啟動電流，且感性負載在接通電源或斷開電源的瞬間會產(chǎn)生反向電動勢。要驅(qū)動繼電器，可以采用安森美半導(dǎo)體的NUD3124、NUD3160或NCV7608等繼電器驅(qū)動器。