BCM硬件設計的平臺化和半導體化(上)
1 前言
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/273086.htmBCM是車身(包括24V商用車和12V乘用車)電子的重要內(nèi)容,BCM是Body Control Module的縮寫。主要任務之一是燈光控制,包括前燈、側(cè)燈、尾燈和室內(nèi)燈,以及控制一些加熱附件、雨刮繼電器等。另外可選的任務是包含網(wǎng)關功能,處理整車通訊信息。本文主要討論BCM系統(tǒng)的硬件設計,設計的原則是根據(jù)負載特性選擇不同的驅(qū)動方式,達到控制相關負載的目的。此外,本文對功率損耗分析、診斷等關鍵內(nèi)容進行了詳細闡述。
2 負載
負載是控制器的控制對象,在設計ECU之前,必須對控制對象的電氣特性有明確理解。了解電氣特性主要從負載類型和驅(qū)動類型兩方面考慮。
2.1 負載類型
負載是BCM模塊ECU的控制對象,主要有阻性、容性和感性負載三類,如圖1所示。
其中,需要說明的是阻性負載中除了具有加熱功能的電阻絲外,LED也屬于阻性負載。LED與傳統(tǒng)發(fā)光器件白熾燈不同, LED導通后,導通電壓和電流成線性關系,符合歐姆定律。由于LED本質(zhì)是二極管,在導通之前,LED呈高阻狀態(tài),從全范圍來看LED是包含兩個電阻狀態(tài)的阻性負載。白熾燈和氙燈是容性負載,但是在物理意義上,其燈絲仍是金屬材質(zhì),具有溫變電阻特性,表現(xiàn)為在低溫時電阻極小,高溫時電阻較大的特性,而白熾燈和氙燈在照明時溫度較高,此時的燈絲電阻為其額定工作電阻。
2.1.1 容性負載白熾燈
白熾燈和氙燈啟動過程中,由于燈絲冷態(tài)電阻極低,表現(xiàn)出來的啟動電流極大,這個電流類似于初始電壓很小或者為零時的電容充電電流,也稱這個電流為浪涌電流(Inrush Current)。由于白熾燈和氙燈的啟動過程類似電容充電,所以被稱為容性負載,如圖2(a)、(b)所示 。 燈負載是BCM模塊的主要負載,常見的法規(guī)強制要求燈負載如表1所示。
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