豪威集团发布车载有刷直流电机驱动解决方案：功能安全性高、低功耗

豪威集团，全球排名前列的先进数字成像、模拟、触屏和显示技术等半导体解决方案开发商，推出一款全新车载有刷直流电机驱动芯片WXMD1705。该芯片具备超低静态功耗、宽输入电压范围、驱动和功率级可分别独立供电等特性，并支持丰富的诊断和保护机制，为车身电机控制提供了更丰富的设计选择。

随着现代汽车对舒适性和安全性的要求越来越高，电机在汽车电子化系统中扮演的角色越来越重要。一般而言，单辆整车装载的车用电机数量大约在30-40个，在新能源汽车上这一数字甚至可以达到100-150个。未来，伴随着汽车电气化和智能化的发展，车用电机的装载量还有较为可观的增长空间。

车用电机除了大功率的交流电机外，主要是功率范围在几瓦至几百瓦内的直流电机。直流电机一般分为两相直流有刷电机、三相直流无刷电机以及步进电机。其中，直流有刷电机采用机械换向，通过换向器和电刷的断续接触来形成交替变换的磁场，主要应用在转速比较低、力矩比较大的场景，例如车窗、车门、尾门、天窗、电动座椅、锁扣、驻车系统等。直流有刷电机因其较高的性价比及广泛的应用场景，成为汽车上比较常用的一类电机。

直流有刷电机的驱动方式一直在演变，电子驱动方式正在逐步替代传统继电器的驱动方式，这主要得益于电子驱动方式的以下几点优势：1.电子驱动方式可实现正反转、速度可调；2.在新的域控制器架构下，电子驱动方式能够将多个驱动集成到一颗芯片内，有效降低PCB板的占用面积；3.电子驱动方式集成了运放、比较器等模拟电路，可以带有更多的保护功能，包括过流、过压、欠压、过温等，大大减低了驱动器本身以及外部负载损坏的风险。4.电子驱动方式在使用上更加灵活，通过SPI或I2C下发不同的配置，可以驱动除电机以外的感性、容性负载；5.电子驱动方式可以支持SPI诊断，把当前出现的故障状态进行上报，实现更高的功能安全要求。一些集成度更高的电机驱动芯片还集成了CAN 和LIN的通信总线，直接形成单芯片的门控和座椅控制方案。

WXMD1705系列产品是豪威集团最新推出的高性能车规直流有刷电机预驱芯片，实现了更低的静态损耗。该款产品的产品特征、产品优势、典型应用和功能框图详见下方：

产品特征

•   宽工作电压：7V – 37V（最大值40V）
•   超低sleep功耗：5μA Max
•   栅极驱动电流：62mA Max
•   灵活的栅极驱动电流配置：支持最多16档调节（SPI版本）
•   多模式控制选择：半桥控制，全桥（PH/EN、PWM）控制、独立上下管控制模式。
•   通讯接口：SPI/ Hardware
•   静电防护：
– HBM ESD：±2kV
– CDM ESD：±750V
•   全面的诊断保护功能（包括离线负载检测）
•   工作温度：Tj=-40°C~150°C
•   封装选项：5x5mm QFN32
•   AEC-Q100

产品优势

•    最高支持16级驱动电流配置，帮助用户在驱动效率和EMI性能间实现更好的平衡，而无需更改硬件设置。
•   支持电荷泵展频功能，提升了EMI性能。
•   内置全面的系统级保护，SPI版本更可通过内部寄存器实现故障诊断，为系统级功能安全设计提供支持。WXMD1705支持ASIL B系统设计，并且提供多种安全机制来诊断系统故障。

– 输入电源和电荷泵电压监控保护
– 支持输入口的NMOSFET高边驱动，实现反极性保护
– 专用驱动器禁用引脚 (DRVOFF)，实现关断保护的快速响应
– MOSFET VDS 过流监控保护
– MOSFET VGS 栅极故障监控保护，防止直通
– 器件热警告和热关断保护
– 离线状态下，负载开路和短路诊断
– 故障条件下，通过中断引脚 (nFAULT)输出

•   更精准稳定的电流采样控制，内部集成的电流采样放大器支持10/20/40/80有四档增益设置，达到了70dB以上的CMRR性能。
•   具有可润湿侧翼的紧凑型QFN封装。

典型应用和功能框图

WXMD1705即将于2024年4月出样。欲了解更多信息，请联系豪威集团的销售代表：
https://www.omnivision-group.com/about-haowei。