《電子技術(shù)應(yīng)用》
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AMIS-3052X ASSP在汽車HVAC系統(tǒng)中的設(shè)計

2011-10-22
關(guān)鍵詞: 車身電子 HVAC ASSP AMIS-3052X

    高度集成的特定應(yīng)用標準產(chǎn)品(ASSP)作為包含分離器件電控單元(ECU)的有益替代產(chǎn)品而出現(xiàn),為汽車加熱、通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)的應(yīng)用提供風(fēng)門位置控制。除改進可靠性外,還節(jié)省了空間、成本和重量,并提供精確的位置控制和靈活的設(shè)計,隨著汽車HVAC系統(tǒng)的日益復(fù)雜,ASSP所帶來的這些優(yōu)點也變得尤為重要。

  HVAC系統(tǒng)是當(dāng)今大部分汽車的標準設(shè)備。這一系統(tǒng)的設(shè)計宗旨是實現(xiàn)高效率、增強可靠性、改善乘客安全和舒適度,同時減少尺寸、重量和溫室氣體的排放。先進的傳感和閉路控制功能也正逐漸集成到這一系統(tǒng)中。

  傳感器元件包括溫度、濕度和氣體傳感器,還包括測量太陽輻射水平及測定乘客車廂內(nèi)污染物水平的傳感器。來自這一傳感器陣列的實時數(shù)據(jù)將被發(fā)送到各種嵌入式智能電子模塊中。這些電子子系統(tǒng)是為通過控制各種電子機械組件的運動以實現(xiàn)高效調(diào)節(jié)乘客車廂內(nèi)氣流而設(shè)計的(圖1)。

  

 

  HVAC系統(tǒng)通向乘客車廂的氣流主要通過機械風(fēng)門控制,這種機械風(fēng)門與氣流管道集成使用。這些風(fēng)門用于引導(dǎo)空氣在乘客車廂內(nèi)各個區(qū)域(多區(qū)域氣候控制)的流動,以控制熱、冷空氣混合,及外部和再循環(huán)空氣混合(以控制車廂內(nèi)污染,進而調(diào)節(jié)溫度)。風(fēng)門依次與直流電機機械(通常為步進電機)連接,從而形成眾多的電子機械子系統(tǒng)。

  與這些電子機械子系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的主要挑戰(zhàn)在于,要達到實時、快速和精確的氣流閉路控制(風(fēng)門移動與定位的同時,還要減少系統(tǒng)的成本、尺寸和重量。此外,為保持乘客的舒適度,要求電機和風(fēng)門近乎零噪音運行,同時延長整個系統(tǒng)的運行壽命并增強其可靠性也是關(guān)鍵因素。要滿足這一系列苛刻的要求,很顯然由大量分離式集成電路組成的電子模塊將不再是可行的方法。

  新近引入的AMIS-3052X步進運動控制ASSP,使汽車HVAC系統(tǒng)設(shè)計者能夠開發(fā)出最終解決方案,極為靈活、有效地解決了系統(tǒng)層面的設(shè)計挑戰(zhàn)。它基于一系列創(chuàng)新的集成片內(nèi)功能,提供全面的可編程數(shù)據(jù)通信、電源管理、電機控制(速度、方向及位置)及系統(tǒng)保護功能。另外,這些設(shè)備可與5V和3.3V的微控制器兼容,并可通過SPI界面提供雙向數(shù)據(jù)傳輸功能。該器件的原理圖如圖2所示,典型的電機驅(qū)動應(yīng)用電路如圖3所示。

  

 

  

 

  本文描述了AMIS-3052X ASSP的新穎特征和功能,及在汽車HVAC系統(tǒng)設(shè)計和運行方面的優(yōu)勢。

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