英飞凌车门模块的驱动策略综述

过去十年里，汽车电子有了飞速的发展。许多曾用电机实现的功能已被转换成电子模块。最好的例子是车门装置。由电子控制单元(ECU)控制和驱动的电动车窗、电动后视镜和门锁几乎成了所有新车的标准配置。

从广义上看，电子车门系统有两种不同的架构。第一种是集总式系统，通常它有一个中心模块控制和驱动所有车门中的每个负载。第二种是分布式系统，其车门功能是在多个ECU中实现的。

虽然集总式架构由于成本较低而仍在某些车型中使用，但正被逐步淘汰，原因是：1)中心模块方法要求大量的直连布线，从而增加了重量、布线成本和电缆短路的风险；2)单个模块功能有限，无法嵌入全部需要的功能，如全面保护、诊断和通信接口；3)大尺寸的模块还难以装配。这些缺点导致了电子车门的系统架构迅速向分布式方向发展。

目前用于连接分布式ECU模块的标准汽车协议有两种，分别是CAN和LIN。可以用不同的方式通过CAN/LIN接口实现一些主要的车门功能。其中最流行的是“车门区域模块”或简称为“车门模块”的方法。在这种方法中，如门锁、后视镜、车窗提升器和辅助照明等一些主要的车门功能模块都由单独的ECU控制和驱动。

车门模块中的负载特性和功能千差万别。系统设计师面临的挑战是如何高效地驱动所有负载并且同时满足设计规范要求和成本目标。

作为全球领先的汽车半导体元器件供应商，英飞凌科技提供了全系列的产品，可以针对车门模块的不同负载实现不同的驱动策略。本文将介绍这些负载的特性以及相应的驱动策略。

系统划分和车门模块的主要负载

车门模块通常由三大主要功能模块组成：1)微控制器；2)包括电源、CAN/LAN通信以及执行外部事件监视和信号探测的电路在内的系统基本功能模块；3)与外部负载相接的驱动器和功率电路。车门模块的典型系统划分如图1所示。

车门模块的负载类型包括直流电机、灯、LED和加热线圈。图1也给出了它们的一些特性。为了高效地驱动这些不同功能和类型的负载，需要不同的驱动策略。


图1： 系统划分和负载特性。

大型负载驱动策略：继电器还是智能器件？