汽車空調(diào)系統(tǒng)的核心設(shè)計(jì)“空調(diào)控制器”
導(dǎo)讀：汽車空調(diào)作為一輛車的最基本配置之一，能夠?qū)噹麅?nèi)的空氣進(jìn)行加熱、制冷、通風(fēng)和凈化處理，以滿足人們對(duì)車輛乘坐環(huán)境的舒適性要求。本文將為您詳細(xì)介紹汽車空調(diào)系統(tǒng)中重要的組成部分：空調(diào)控制器。
一、空調(diào)系統(tǒng)組成
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的汽車空調(diào)系統(tǒng)由空調(diào)控制面板、空調(diào)壓縮機(jī)、空調(diào)PTC、空調(diào)控制器、鼓風(fēng)機(jī)以及各類執(zhí)行器件和傳感器組成。其中，空調(diào)控制面板負(fù)責(zé)用戶指令的輸入，司乘人員可以通過(guò)空調(diào)控制面板來(lái)調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度、流速等;空調(diào)壓縮機(jī)用于空氣的制冷;空調(diào)PTC用于空氣的制熱;鼓風(fēng)機(jī)用于輸出一定的風(fēng)量;而空調(diào)控制器，正是聯(lián)結(jié)以上各個(gè)產(chǎn)品的核心，它可以準(zhǔn)確地獲取車內(nèi)環(huán)境實(shí)況，根據(jù)用戶需求來(lái)控制各個(gè)模塊，從而使得車內(nèi)環(huán)境滿足用戶的要求。
圖 1. 空調(diào)系統(tǒng)組成
二、空調(diào)控制器框圖
空調(diào)控制器連接著車內(nèi)多個(gè)傳感器，能夠通過(guò)這些傳感器準(zhǔn)確獲取車內(nèi)環(huán)境。同時(shí)，控制器通過(guò)CAN與空調(diào)控制面板通訊，可以實(shí)時(shí)的獲取駕駛員對(duì)環(huán)境的要求。利用內(nèi)部算法，通過(guò)CAN來(lái)控制空調(diào)壓縮機(jī)與空調(diào)PTC，鼓風(fēng)機(jī)并且通過(guò)控制風(fēng)門電機(jī)，閥門等執(zhí)行器件，來(lái)達(dá)到對(duì)車內(nèi)環(huán)境的精確控制。
詳細(xì)的空調(diào)控制器框圖如下：
圖 2. 空調(diào)控制器框圖
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主控：空調(diào)控制器由于需要連接車內(nèi)多個(gè)傳感器，需要較為復(fù)雜的控制算法，對(duì)主控的FLASH大小和ADC路數(shù)要求較高。NXP的S32K系列MCU，資源豐富，性價(jià)比高。Flash從128KB到2MB，ADC路數(shù)從13路到64路。足以勝任不同需求的空調(diào)控制器應(yīng)用。
圖3. S32K系列資源
多路H橋驅(qū)動(dòng)：ON的NCV772x (x: 1,3,4,5,6)系列，最多可驅(qū)動(dòng)11個(gè)直流電機(jī)。具有如下特點(diǎn)：
·0.5A持續(xù)電流，1.1A峰值電流;
·5MHz SPI 通訊
·兼容5V和3.3V的系統(tǒng);
·過(guò)壓、欠壓關(guān)斷;過(guò)溫、過(guò)流保護(hù);
·輕載檢測(cè);
·故障錯(cuò)誤上報(bào);
圖4. NCV7726典型應(yīng)用
多路低邊驅(qū)動(dòng)：ELMOS的E520.01(12通道)、 E520.03(8通道)，是具有堵轉(zhuǎn)檢測(cè)的多通道低邊驅(qū)動(dòng)芯片。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合十分適用，其特點(diǎn)如下：
·(RON typ. 1.2Ohm / IMAX = 350mA)，帶堵轉(zhuǎn)檢測(cè)功能
·開路、過(guò)溫檢測(cè)、短路檢測(cè)和限制、驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載可輸出箝位
·輸出可并聯(lián)驅(qū)動(dòng)更大負(fù)載
·數(shù)字電壓范圍3V~5.5V
·待機(jī)電流小 <1uA
·SPI接口與MCU通訊
圖5. E520.0x 框圖
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