单片四路车用闪光驱动器
图4
因此,根据ST的兼容性规则,当发生最恶劣的状况时,如果用一个器件驱动所有的闪光灯(见图2仿真电路),一个2x25-mΩ的驱动器是如何工作的呢?图3和4所示是一个限流最小(43A)和热关断温度门限最小(150°C)的器件在冷热环境仿真的结果。冷环境仿真几乎涉及不到限流功能,功率限制无效,灯泡打开没有给器件过多的热机械应力。热环境仿真结果显示,在灯泡涌流期间,即便结温起始温度设在85°C,器件也没有达到热关断温度门限。根本没有必要使用复杂的热仿真器进行稳态分析,使用数学方法即可解决问题。第一步,需要计算每路驱动器的rms电流,闪光灯驱动器的工作频率是11.5Hz,占空比为45-50%,Irms是:
然后,计算总功耗:
最终的结温等于:
Tj=Ta+T;T=Ptot*Rthj-a
查看VND5025LAK(2x25-mΩ产品)数据表,器件热阻Rthj-a是40°C/W(PCB占位2cm2)
T=0.882*40=35.3°CTj=85+35=120°C(远远低于最小热关断干预温度)。
注意,计算的工作环境比最恶劣环境还要差,因为功耗始终以150°C时的导通电阻Rdson为计算依据,从温度、稳态相位和电涌相位角度看,该器件适合驱动和打开闪光灯。
灯泡断电检测如何呢?当灯泡失效且变成断路负载时,该产品能够识别吗?多数汽车厂商需要21W的灯泡断电信息,因为凡是具有模拟检测功能的HSD照明系统都能通过内置的电流检测诊断系统提取这种信息。电流检测功能通过相关引脚输出一个与负载电流成正比的电流,然后在相关电阻器上产生一个电压降(检测电压Vsense),车载微控制器读取、正确处理这个电压降数据,然后通知驱动器当前的瞬间负载条件。
下面是Vsense的定义:
Vsense=Rsense*Isense
其中Isense=Iout/K
然而,输出电流读数因各种参数的变化而变化。所以,Vsense本身是下列参数变量的函数。
Vsense=F(Rsense,I(bulbs),K(Tj,Iout,Vbatt))
典型变量:
Rsense变化范围1%到3%;
I(bulbs)变化范围6%到10%
K是所用驱动器的变量。
此外,必须在一个很宽的环境条件范围内识别21W断电事件,典型宽环境条件如下:
8.5V -40°C
换言之,考虑到因为器件参数范围引起的K变量,对于上述范围内的任何参数组(Vbatt,Tamb),器件必须识别一个21W灯泡断电事件。
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