工程师在开发汽车电子项目时,会经常碰到驱动多路负载的情况,比如驱动内饰灯、驱动门窗和天窗的电机,驱动左转向灯和右转向灯的继电器。
通常情况下,用得最多的是选用高边驱动电路或者是低边驱动电路,可以用高边驱动电路控制内饰灯,用低边驱动电路控制转向灯的继电器,用h桥电路驱动门窗和天窗的直流电机。
这种电路方案的设计,在芯片哥看来是可行的。只是在方案设计的过程中,如何选择合适的驱动芯片型号,就是一个比较重要的核心问题。
在这里,可能有小伙伴还有一些迷惑,你说的高边驱动和低边驱动,到底是什么东西啊?
简单解释一下,高边驱动,工程师可以把它理解为就是一个开关,开关的一端连接电源正极,开关的另外一端连接负载;
高边驱动等效电路
与之类似,低边驱动也可以把它理解为一个开关,开关的一端连接电源的地,开关的另外一端连接负载和电源正极。
低边驱动等效电路
mc33879芯片
设计电路的目的,就是为了解决项目在开发过程中遇到的实际问题。离开这个目的,谈任何电路方案的设计都是耍流氓,都是不负责任的表现。
mc33879芯片是nxp的一个高低边驱动芯片,它可以同时输出8路高低边驱动,更重要的是,它的高低边驱动,工程师可以任意的选择。
mc33879芯片---nxp
也就是说,它既可以输出6路高边驱动和2路低边驱动,也可以输出4路高边驱动和4路低边驱动,当然也可以输出3路搞点驱动和5路低边驱动,这些不同的高低边输出组合,工程师可以根据实际开发的汽车电子项目来确定。
其中芯片的d1 ~ d8引脚,是芯片内部的mos管d极输出引脚;s1 ~s8引脚,是芯片内部的mos管s极输出引脚;d极引脚和s极引脚共用一个mos管的两个引脚。
8路高低边输出,每路驱动的电流可以在0.6a~1.2a之间,这个电流值是可以胜任很多汽车领域的控制器项目的,它的待机电流可以做到2ua。
至于承受的电压,如果是低边驱动,它能承受的保护电压为45v;如果是高边驱动,它能承受的保护电压为-20v。
配置高低边驱动
mc33879芯片,既然是可配置的8路高低边驱动,那如何配置呢?比如工程师想要输出4路高边和4路低边
mc33879芯片的应用电路
既然芯片的d1 ~ d4是芯片内部mos管的d极,那工程师可以把它连接到电源batt,相应的s1 ~s4极输出,就是高边驱动了;
同样的,既然芯片的s5 ~ s8是芯片内部mos管的s极,那工程师可以把它连接到gnd,相应的d5 ~ d8极输出,就是低边驱动了。
怎么?不明白这里面的为什么?
工程师可以把它等效成一个n型的mos管就ok了,它的两个d极和s极,就是mc33879芯片输出的d1 ~ d8极和s1 ~s8极。
这样是不是就明白了,哈哈哈哈~
驱动电路
还是以4路高边驱动输出和4路低边驱动输出为例
mc33879芯片驱动电路
继电器k1的线圈由于一端是接gnd,要想驱动它,线圈的另一端得用高边驱动,所以d1接batt电源的正极,s1输出的就是高边开关。
继电器旁边的灯泡lamp,它也是需要用高边驱动,所以d2接batt电源的正极,s2输出的就是高边开关。
s3和s4,与d5和d6,这四组构成一个电机的h桥驱动。s3和s4,显然是高边驱动;因为s5和s6是连接gnd,所以d5和d6,是低边驱动。
同样的分析,灯泡和led灯的驱动,也是属于低边驱动。
如何控制高低边驱动
高低边驱动电路有了,负载也确定了,如何控制每路的驱动输出呢?
对于mc33879芯片而言,它是受spi通信控制的,在软件代码开发中,可以参考标准的spi通信时序,只是它的每个数据位的功能定义,表示为
spi通信数据位功能定义
比如,发送一个16位进制的数据0x8e8e,那就相当于开启了d2 ~d7(s2 ~s7)驱动功能,关闭了d1(s1)和d8(s8)驱动功能;
同时它还开启了输出的电流检测功能。
工程师在使用mc33879芯片驱动负载,只需要参照这个数据位的功能,就能开发出项目的软件代码程序了。
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