车门控制模块的电动车窗的设计

图3 全桥驱动电路示意图

BTS7960的引脚IS具有电流检测功能。正常模式下，从IS引脚流出的电流与流经高边MOS管的电流成正比，若RIS=1kΩ,则V IS="I" load/8.5；在故障条件下，从IS引脚流出的电流等于I IS(lim) (约4.5mA),最后的效果是IS为高电平。如图4所示，图（a）为正常模式下IS引脚电流输出，图（b）为故障条件下IS引脚上的电流输出。

BTS7960短路故障实验的实验条件如下：+12.45V电池电压，+5V电源供电，2.0m短路导线（R=0.2Ω），横截面积为0.75 mm，连接1kΩ电阻和一个发光二极管。V S与电池正极间导线长1.5m（R=0.15Ω）。如图5所示，其中V IS是IS引脚对地的电压、V L是OUT引脚对地电压，I L为发生对地短路故障时，流过BTS7960的短路电流。

（a） （b）

图4 BTS7960电流检测引脚IS的工作原理图

无论是先上电后短路还是先短路后上电，BTS7960都呈现出相同的保护特性，所以下文将只就其一进行讲述。

图5 BTS7960的对地短路实验电路图

图6和图7分别为BTS7960先短路后上电短路实验波形图的前半部分和后半部分。短路瞬间输出端电流迅速上升，在80μs的时间内，电流上升到峰值，可达62A左右。此时，BTS7960检测出短路故障，关断MOS管，输出电流下降直至0A, 紫色箭头所指部分有明显的关断，图中虚线所夹部分为MOS管的关断及维持关断的过程，整个过程持续时间约为80μs。短路导通瞬间，OUT引脚输出电压为 5V左右，这是短路导线与电池和地之间的总电阻的分压值；MOS管关断期间，OUT引脚输出电压为0V。在电流急剧下降的瞬间，短路导线上感应出微弱的反向电动势，所以OUT引脚输出电压会呈现出短时间负电压。状态检测引脚IS在5V左右上下波动，其具有随短路电流上下波动的特点。整个短路过程中， BTS7960周期性的关断MOS管，防止短路电流使芯片持续升温，导致芯片过热烧毁，从而有效地保护了芯片。最后，BTS7960完全关断MOS管，短路电流缓降为0A，IS管脚在MOS管完全关断后约500μs由自身的冷却恢复至正常电平。

图6 BTS7960短路实验波形图前半部分

图7 BTS7960短路实验波形后半部分

电动车窗的软件设计

1 驱动芯片BTS7960的软件设计

电动车窗部分，在硬件上通过BTS7960驱动直流电机转动，使窗上升或下降。采用两片BTS7960B构成全桥工作。

BTS7960与微控制器的接口信号包括IN1、IN2、INH1和INH2；IS1和IS2是电流检测信号。

车窗上升：IN1=1，IN2=0，INH1/2=1；车窗下降：IN1=0，IN2=1，INH1/2=1。