BCM硬件設計的平臺化和半導體化(上)

　　實際應用中，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攝氏度時需要降額使用，這是由LED產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，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，圖中用相對光通量來表示光通量。

　　2.1.3 感性負載

　　感性負載中，雨刮電機、風扇電機、電磁閥和繼電器是常見的負載，本質上是不同感值的線圈繞組。值得指出的是，線束也具有感性負載特性，在電池拋負載即電池兩極和線束之間的連接突然丟失時，會在線束上產生一個電壓尖峰，這個尖峰的產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用中不可以忽略不計，線速的等效電阻和寄生電感需要在ECU的設計中加以考慮。圖7所示為繼電器結構圖，電磁閥的結構稍微有差異，原理類似。繼電器更多的是控制電流的開和關，電磁閥的控制對象更多的是流體，如汽油，柴油等。對電磁閥而言，控制電路中的開關采用高邊驅動較多，如汽車安全系統中的ABS控制器中的各種電磁閥，而在車身系統中的繼電器由于驅動電流較小，多采用低邊驅動。感性負載驅動需要注意的是關斷時高邊會出現反向電壓，低邊會出現正向電壓，使得高低邊開關的兩端電應力加大，在實際應用中必須采取措施限制這個電壓應力。圖7是高邊驅動感性負載的關斷示意圖。

　　在實際驅動繼電器或者電磁閥時，需要特別注意關斷瞬間的問題。由于感性元件具有儲能的作用，根據電磁感應定律，電感線圈上會產生一個感應電動勢，這個電動勢會使得電流保持原來的方向不變，即續流作用，對高邊負載來說，輸出端會產生一個對地負壓，如圖7所示。從而使得高邊MOS的源漏電壓Vds加大，如果這個電壓超過一定值會導致高邊功率器件擊穿。因此需要對這個電壓進行鉗位，防止開關管過壓擊穿。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穩定在安全電壓范圍內。在鉗位過程中，開關管自身消耗掉感性負載的存儲能量，如果這個能量值對開關管而言是固定的，由開關管的熱特性決定，因此在匹配開關管和感性負載的時候需要考慮這個能量值是否匹配。具體由公式(1)決定：


　　(未完待續)