車載照明電路故障檢測(cè)和控制方案

　　在所有的系統(tǒng)中故障檢測(cè)都是至關(guān)重要的。能夠獨(dú)立地對(duì) “開啟”狀態(tài)下有短路負(fù)載和過(guò)電流現(xiàn)象以及“關(guān)閉”狀態(tài)下有開路負(fù)載的每一條通道進(jìn)行故障檢測(cè)，將使系統(tǒng)能夠做出正確的反應(yīng)。這種檢測(cè)同時(shí)還可以將出現(xiàn)故障的通道隔離開，以避免影響其它正常通道，特別是在涉及熱相互作用問(wèn)題的時(shí)候。

　　當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)過(guò)電流狀態(tài)時(shí)，通過(guò)“關(guān)閉”器件或激活將以低占空比自動(dòng)重試和 “開啟”FET 的選項(xiàng)設(shè)置，就可以對(duì) FET 進(jìn)行保護(hù)。這樣就允許系統(tǒng)不斷地檢查故障是否已經(jīng)被排除，并且不會(huì)破壞 FET。

　　在“關(guān)閉”狀態(tài)下監(jiān)控開路負(fù)載故障為系統(tǒng)提供了負(fù)載完整性信息。當(dāng)開關(guān)完全處于“關(guān)閉”狀態(tài)下時(shí)，通過(guò)監(jiān)控外部功率 FET 的電源電壓，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每一條通道開路負(fù)載故障的檢測(cè)。

　　同樣地，為了防止開關(guān)轉(zhuǎn)換期間出現(xiàn)錯(cuò)誤的故障報(bào)告，一種抗尖峰脈沖濾波器在電源轉(zhuǎn)換期間被激活，以屏蔽故障?？梢詫?duì)該抗尖峰脈沖屏蔽時(shí)間進(jìn)行編程來(lái)對(duì)所有轉(zhuǎn)換率控制實(shí)施進(jìn)行補(bǔ)償。如果該開路負(fù)載發(fā)生在開關(guān)轉(zhuǎn)換以后，那么在系統(tǒng)做出正確的動(dòng)作以前故障的確定有效時(shí)間比故障掩模時(shí)間要長(zhǎng)。正確的動(dòng)作就是使該場(chǎng)效應(yīng)晶體管保持在“關(guān)閉”狀態(tài)下。

　　將一個(gè)高壓側(cè)前置FET驅(qū)動(dòng)器和功率FET組合被廣泛地用于負(fù)載控制，例如：車載電子的白熾燈泡、繼電器螺線管和傳輸螺線管等，還可能被應(yīng)用于那些要求通過(guò)串行總線通信或者并行輸入控制來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中。將每一個(gè)功率 FET 與熱相互作用隔離的這種能力，在那些單通道短路或者熱關(guān)閉故障不會(huì)中斷其它負(fù)載控制通道功能的情況下是非常有好處的。

　　混合動(dòng)力車（HEV）中的半導(dǎo)體器件解決方案

　　高電壓帶來(lái)的挑戰(zhàn)是混合動(dòng)力車必須解決的問(wèn)題。幾年前，汽車中的功率器件大多數(shù)都是55V到60V的MOSFET，主要用于汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。現(xiàn)在的汽車，包括混合動(dòng)力汽車，則采用20V到600V的功率器件。對(duì)于動(dòng)力轉(zhuǎn)向及制動(dòng)這類應(yīng)用，開發(fā)工程師正在尋找具有低導(dǎo)通阻抗的高性能低壓溝道型MOSFET，以降低汽車的功耗。

　　輕度、全面及插電式HEV更是需要600V到1，200V之間的高電壓電子系統(tǒng)，這使設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性。除了需要高達(dá)600V到1，200V的高電壓能力外，也需要驅(qū)動(dòng)逆變器和DC/DC轉(zhuǎn)換器中前所未見的電流密度的開關(guān)。功率IC要面對(duì)這樣的高功率、高電壓以及高能源，就要以堅(jiān)固耐用、可靠性和安全作為主要的條件。IR 的Hauenstein博士曾表示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC的保護(hù)功能非常重要，在HEV牽引電機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重故障和短路時(shí)，免除了微型控制器的互動(dòng)需要。因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題在HEV逆變器中，開關(guān)高電流、高電壓IGBT時(shí)十分常見。”

　　IR的HEV方案系列也包括了具備非常低EMI和優(yōu)化了的開關(guān)性能的驅(qū)動(dòng)器及開關(guān)。例如最新的DirectFET MOSFET產(chǎn)品便完全不用鍵合線，并且因?yàn)橄舜蟛糠值募纳姼?，以及具備最小的封裝電阻，所以能夠提供最佳的開關(guān)性能。除了領(lǐng)先行業(yè)的低導(dǎo)通電阻、卓越的開關(guān)性能和增強(qiáng)了的溫度能效（例如雙側(cè)散熱），這款十分先進(jìn)的無(wú)鍵合線芯片尺寸封裝讓設(shè)計(jì)的體積顯著減小，特別適用于高功率要求或者如HEVDC/DC轉(zhuǎn)換器這些快速開關(guān)應(yīng)用。

　　IGBT和功率MOSFET作為混合動(dòng)力汽車的核心技術(shù)，吸引功率半導(dǎo)體廠商紛紛瞄準(zhǔn)這個(gè)龐大的市場(chǎng)。ISuppli曾預(yù)測(cè)汽車IGBT市場(chǎng)有望以17.2%的年復(fù)合增長(zhǎng)率高速發(fā)展，位居汽車電源管理器件之首，MOSFET市場(chǎng)增長(zhǎng)居其次。雖然在未來(lái)幾年中混合動(dòng)力車輛還將只是占據(jù)車輛市場(chǎng)的一小部分，但混合動(dòng)力對(duì)逆變器和DC/DC的集中需求將形成市場(chǎng)對(duì)IGBT和功率MOSFET的巨大需要。

　　中國(guó)主要的汽車電子市場(chǎng)及發(fā)展機(jī)遇

　　安全、節(jié)能、環(huán)保以及智能和信息化，是未來(lái)汽車的發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)汽車市場(chǎng)使得汽車娛樂(lè)系統(tǒng)得以快速的發(fā)展，而這種發(fā)展是在現(xiàn)有市場(chǎng)規(guī)模下的呈指數(shù)生長(zhǎng)狀態(tài)的增長(zhǎng)。有市場(chǎng)研究表明，中國(guó)的總體汽車產(chǎn)量非常龐大，而車載娛樂(lè)系統(tǒng)數(shù)量也同樣可觀，主要提供OEM支持服務(wù)。

　　汽車運(yùn)用電腦作為平臺(tái)以達(dá)到車載通信、導(dǎo)航、視聽娛樂(lè)、網(wǎng)絡(luò)控制、為區(qū)域市場(chǎng)趨勢(shì)的一體化而設(shè)計(jì)的集成多媒體信息系統(tǒng)等功能。有調(diào)查分析表明，中國(guó)現(xiàn)在市場(chǎng)發(fā)展的前景存在于大的汽車電子市場(chǎng)。而汽車行駛安全性和小型汽車相關(guān)的娛樂(lè)導(dǎo)航信息系統(tǒng)控制、車身電子相關(guān)控制等，將成為中國(guó)的汽車電子產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展的主要方向。