【应用】新电元二极管在ABS故障与保护模块中的设计应用

2017-06-06 世强 一棵松

ABS是现代汽车标配功能之一。ABS控制器是根据车轮转速对各个车轮的运动状态进行监测,并且根据制动开关等开关量状态来判定当前汽车状态,来发出响应的指令。下图是ABS工作示意图。


图1:ABS的工作示意图


ABS控制器的控制器,由车轮转速处理单元、开关量输入处理单元、泵驱动器、电磁阀驱动器、LIN总线和故障与保护功能等部分组成,如下图所示。


图2:ABS控制器的框图


ABS控制器对车轮速度的检测要求响应速度快,因为其不仅要实时地检测出车轮速度,而且还要实时地计算出车轮加速度。因此ABS控制器对微处理器的时钟功能模块需求较高,因为微处理器的时钟模块精度决定了ABS的实时性,这里推荐使用RH850系列的微处理器。RH850系列是40nm的MONOS工艺制造,可以提供主频240MHz,支持PLL锁相环功能,符合ABS对微处理器时钟需求。

那么在ABS控制器中,尤其是在ABS的故障与保护模块中,除了微处理器的作用外,还有很多二极管也起到保护的作用。这些小小的二极管可以提供不同的保护功能,为ABS系统保驾护航。

故障与保护模块是ABS控制器中的重要模块之一,它对ABS系统的稳定工作起到关键作用,主要是实现对负载、电池反向、负向浪涌保护、刹车保护等功能,工作过程可以下图。


 

图3:ABS的故障保护功能

负载保护功能:在负载保护功能模块中,为了防止ABS瞬间峰值对负载冲击,可以使用二极管来实现吸收脉冲峰值, 新电元推出的ST70-27FST70-27MF分别是汽车级的5W、8W玻璃贴片的功率齐纳二极管,是两个低电压高电流的齐纳二极管,可工作在-40℃~150℃的温度范围内,专为汽车电子设计,适合大批量产线使用。

电池反向保护功能:在ABS反向保护模块中,为防止ABS电源反向而被摔坏可以使用新电元推出的DF30SC4M二极管。DF30SC4M是汽车级200V/3A的快速可恢复的二极管,主要抑制电池反接时候保护后级电路。

负向浪涌保护功能:在负向浪涌保护功能中,可以使用M1F60防止ABS负载浪涌对ABS控制器的冲击。新电元推出的M1F60是耐压高达600V的高压整流二极管,在氧化铝陶瓷基片上的整流电流可达1A,而用于普通环氧玻璃基板上的整流电流最高也可达0.64A。同时可承受25A的正向浪涌电流,轻松满足小功率整流电路中对防浪涌的设计要求。

刹车保护功能:在每一个轮胎上均需要安装刹车保护器件。D3FJ10M3FL20U分别为新电元推出的汽车级的100V/3A、200V/3A的小型SMD封装肖特基二极管,相当于刹车放电功能,有效解决车轮刹车过程的所产生的电流。


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