車用LIN控制交流發電機穩壓器TC80310

在汽車使用過程中，經常由于外界因素和內部參數變化的影響而導致汽車速度不穩定，影響汽車的運行質量，嚴重時還會產生不良后果。為此應在汽車供電線路中安裝交流發電機穩壓器，以改善和消除上述現象。TC80310是一款單片式交流發電機穩壓器集成電路(IC)。能與本地互聯網絡(LIN)集成，為汽車交流發電機提供增強型控制功能。交流發電機制造商可以利用IC可編程這一特性控制電池調節電壓，以便在汽車的整個生命周期優化整體性能和電池使用壽命。獨特的自啟動工作模式可以使電機作為啟動發電一體機，應用在汽車啟停系統上。

1 芯片介紹

80310引腳功能及外圍電路如圖1所示。

內部結構示意圖如圖2所示。80310由B+A引腳提供電壓。這個電壓也是控制電路的反饋電壓。VP1和VP2是分別來自于PH1和PH2相信號。兩信號壓差為相電壓，當相電壓大于0.45V時為有效。當VP1>8V且VP21V時產生內部脈沖信號P1_AND_P2(CLK Phase)，可反應當前相頻率。IC通過MOSFET的高側提供電流給交流發電機的勵磁線圈。芯片內部提供一續流二極管，保持汽車的電池電壓在設定值，并且輸出電流(高達8.0A)給電力設備。ADC用于電壓、電流、熱反饋中的模數轉換。POR(Power On Reset)模塊的目的是給主邏輯產生一個電啟動信號。能隙模塊為其他模塊提供電壓電流。IC可以通過OTP(One Time Programmable)編程(出廠時一次性寫入)，以適應多種發電機和設備。

80310有一個工業級LIN協議接口(1.3版)。這使ECU可以調節發電機的目標電壓(10.6～16V)、LRC斜坡時間、LRC禁止頻率和勵磁限流。 ECU也能通過LIN讀取Die溫度、勵磁電流、EXC占空比(DF)、產品信息和多種錯誤信息。一旦實現了LRC禁用頻率，充電系統將提供更加快速的響應。當發動機處于低轉速時，突發的電氣負載需求增加會導致突發扭矩負載，LRC消除了由此而導致的發動機速率震蕩和振動。

2 工作模式

2.1 LIN模式

在等待狀態時，在未檢測到有效的相電壓的前提下，Master可以通過LIN發送控制信號喚醒80310可以進入LIN模式(從機地址為#39或#2B)。工作狀態如圖3所示。

當80310診斷Master的命令有效(發電機目標電壓不等于10.6 V且無錯誤信號)時，進入預勵磁狀態。此時，若B+A的電壓低于目標電壓，預勵磁為占空比13.5%的PWM，否則占空比為4.1%。預勵磁的目的是增強發電機的磁化，以保證發動機啟動時發電機轉子最小相電壓。當相速度達到800RPM時，進入LRC控制。