单片四路车用闪光驱动器

　　T=0.882*40=35.3°C郥j=85+35=120°C(远远低于最小热关断干预温度)。

　　注意，计算的工作环境比最恶劣环境还要差，因为功耗始终以150°C时的导通电阻Rdson为计算依据，从温度、稳态相位和电涌相位角度看，该器件适合驱动和打开闪光灯。

　　灯泡断电检测如何呢？当灯泡失效且变成断路负载时，该产品能够识别吗？多数汽车厂商需要21W的灯泡断电信息，因为凡是具有模拟检测功能的HSD照明系统都能通过内置的电流检测诊断系统提取这种信息。电流检测功能通过相关引脚输出一个与负载电流成正比的电流，然后在相关电阻器上产生一个电压降（检测电压Vsense），车载微控制器读取、正确处理这个电压降数据，然后通知驱动器当前的瞬间负载条件。

　　下面是Vsense的定义：

　　Vsense=Rsense*Isense

　　其中Isense=Iout/K

　　然而，输出电流读数因各种参数的变化而变化。所以，Vsense本身是下列参数变量的函数。

　　Vsense=F(Rsense,I(bulbs),K(Tj,Iout,Vbatt))

　　典型变量:

Rsense变化范围1%到3%；

I(bulbs)变化范围6%到10%

K是所用驱动器的变量。

　　此外，必须在一个很宽的环境条件范围内识别21W断电事件，典型宽环境条件如下：

8.5V

-40°C

　　换言之，考虑到因为器件参数范围引起的K变量，对于上述范围内的任何参数组(Vbatt,Tamb)，器件必须识别一个21W灯泡断电事件。

　　当必须区分一个静止的“额定条件”时，即在1x21W+5W配置中只是5W灯泡断路(2x21W灯泡的Iout)，就会发生对于21W灯泡断电检测最难的状况。相对于任何可能的变量源，Vsense(2x21W)必须高于Vsense(1x21W+5W)。在这种特殊负载配置中，假设灯泡变化范围是6%，Rsense变化是1%，Iout(2x21W)对Iout(1x21W+5W)的变化百分比大约是43%。在上述条件中，根据现有产品系列，还是可以检测出21W的断电事件。以VND5025LAK为例，该产品的K变量范围低于21.5%，这使得两条最恶劣条件对电瓶变化(Vsense(2x21W)和Vsense(1x21W+5W)的曲线从来不相交。

　　不过，如果变化的原因高于上述实例，就必须在模块线路测试端进行校准。校准就是利用Vsense读数在一个被焊接在模块上的特定元器件上测量Rsense/K比值，测量完成后，因为Iout=Isense*K，所以不难估算出输出电流的大小。注意，即使以单点方式测量K比值消除了这个参数在总体参数内的扩散，但是不能消除K值随负载电流的变化。在ST所有的两路25m-Ω产品中，第二个变量不会影响对21W灯泡的断电识别。

　　FMEA(失效模式和影响分析)如何呢？如果灯泡短路或通道失效（因为电过应力或异常脉冲），后果会如何呢？

　　这绝不是一个小问题。当发生一个失效事件时，必须给予特别考虑。下面是几种已知的情况：

　　-当与两个通道中的任何一个相连的灯泡短路时，所有并联灯泡都会短路，无法再正常工作。

　　-当两个通道中的任何一个因为电过应力（电涌或异常脉冲）而失效时，与失效通道相连的所有灯泡全都停止工作。

　　因此，2x25m-Ω能够驱动大多数闪光器配置，但是还有一些改进的空间（特别是在FMEA方面）。

图5

　　为此，意法半导体推出了单片四路驱动器VNQ5E050AK。新产品具备M0-5的全部功能（如限流、功率限制、过热保护、电流检测状态、超低电流消耗），功率级包括四条不同的通道，每条通道的导通电阻Rdson为50m-Ω，最小限流为19A。根据以前的某些实例，为使该器件适合闪光器应用，必须进行一些检查。根据图5的配置，这款新产品如何执行闪光灯驱动功能？正如前文所述，冷热环境是最恶劣的环境条件：

图6

　　图6是按照冷环境设置（只绘制了其中一条驱动21W+5W的通道的曲线）的仿真结果：有功率限制，器件周期小于4ms。注意，这个仿真是在设定最小限流值(19A)后进行的，每条通道的典型限流(27A)，驱动21W+5W+1.2W，无需开启功率限制即可接通灯泡。

图7

　　图7是按照热环境设置（只绘制了其中一条驱动21W+5W的通道的曲线）的仿真结果：限流功能几乎没有使用，但是发生了功率限制事件。

　　总之，该器件适合处理电涌峰值功率，让我们看一看稳态条件。通道1和2各驱动一个21W+5W+1.2W配置，通道3和4只驱动一支21W灯泡。

　　稳态功耗类似于2x25m-Ω器件，因为两款产品的封装相同，所以我们不难理解4x50m-Ω器件的热适用性。我们分析一下当发生灯泡断电事件时器件的性能，通过使4条电流检测输出(Cs1..Cs4)保持独立，可使灯泡断电检测保持最高的精确度。

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