《電子技術(shù)應用》
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無PCB(PCB-less)的霍爾鎖存器在汽車座椅電機定位的解決方案

2019-04-13

  近來,電動座椅變得越來越智能,不只是能夠支持多個方向調(diào)節(jié),如高度調(diào)節(jié)/前后調(diào)節(jié)/座椅靠背調(diào)節(jié)等,,有的高端車內(nèi)座椅甚至會有腰托支撐或者“按摩”功能。

  此外,,電動座椅可以集成位置記憶的功能,,駕駛員只需將自身預設的位置存儲起來,后續(xù)一鍵操作座椅便可自動調(diào)正,,為駕駛者帶來更多的便利性,。座椅的記憶功能使得精確檢測座椅的位置變得愈發(fā)重要。

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  電動座椅包括了DC電機,,驅(qū)動模塊,,座椅調(diào)節(jié)控制面板,和ECU (座椅電子控制單元),。常見的電動座椅系統(tǒng)包含了座椅電機,,駕駛員可以直接通過開關控制面板來控制電機,以調(diào)節(jié)座椅的高度,。同時,,座椅前后及靠背也安裝有電機,可以簡單通過控制面板的按鈕來驅(qū)動電機,,進而實現(xiàn)座椅電機和位置的調(diào)節(jié),。如下圖所示:

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  全自動的電動座椅系統(tǒng)相對更復雜,主要包含有信號輸入,電控和電機執(zhí)行器三部分,。如下圖顯示,,當駕駛員按下開關按鈕或座椅的記憶按鈕,相應的信號會到傳輸?shù)阶?。然后通過控制單元來驅(qū)動相應的電機,,可以是高度調(diào)節(jié)的電機,或者是座椅的前后調(diào)節(jié)電機,。這樣即可實現(xiàn)座椅電機位置的調(diào)節(jié),。對于有記憶功能的電動座椅,電機要通過自動控制器去控制,,然后將座椅的位置反饋給ECU來判斷是不是已經(jīng)調(diào)節(jié)到駕駛員設定的位置,。

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  目前市場上有多種座椅位置檢測方案,主流的采用非接觸方案: 霍爾傳感器,。用霍爾鎖存器來檢測座椅電機(DC電機)轉(zhuǎn)速,,從而計算出座椅調(diào)節(jié)到什么位置。這種方案中,,霍爾傳感器需要安裝在DC電機里面,,或者轉(zhuǎn)子永磁體底部。另外需要搭配PCB,,一方面用以固定霍爾傳感器,,另一方面需要外圍元器件提供ESD, EMC的保護功能,。

  為更精確的檢測座椅位置,,Melexis推出了無需PCB(PCB –less)的霍爾鎖存器來檢測座椅電機位置 :MLX92223。該芯片集成了霍爾效應鎖存器與 ECU 相連接所需的常用外接無源組件,??蛻舨恍枰陔姍C里面安裝PCB,從而提供了一種更加小型化的解決方案,。 在座椅電機設計空間越來越小的趨勢下,,OEM 可以集成鎖存器和模塊,來提升駕駛員的舒適度和安全性,。

  Melexis 采用的磁傳感器技術(shù)具有先進的偏移消除功能,,溫度系數(shù)可通過編程設定,因此 MLX92223 可補償磁鐵隨溫度變化的特性,。電源端電阻的集成意味著 OEM 無需連接常用的外部串聯(lián)電阻,,集成的去耦電容可提供 MLX92223 更好的 EMC 和 ESD 性能。此外,,MLX92223 集成內(nèi)部穩(wěn)壓電路和灌電流的輸出,。芯片的其他特性包括反向電壓保護,,熱保護,當芯片結(jié)溫超過閾值,,會限制輸出電流,。

  MLX92223 專為應用座椅位置傳感器的汽車制造商服務,符合駕乘員對安全性和舒適度的要求,。根據(jù)對座椅位置的檢測反饋,,電子控制單元 (ECU) 對部署安全氣囊或張緊安全帶等安全功能進行有效調(diào)節(jié)。

  除此之外,,Melexis的鎖存器產(chǎn)品系列中的MLX92211,、MLX92221 和MLX92256 引入了IMC集磁片技術(shù),實現(xiàn)了通過一個集成電容和傳統(tǒng)磁性的雙線電流輸出開關傳感器即可對摩托車車輪轉(zhuǎn)速進行簡易感測,。這種便捷性延伸到了安裝與設置階段,,對于不受間距影響的傳感器僅需粗略校準即可實現(xiàn)。 該系列產(chǎn)品廣泛應用于汽車中,,如變速箱檔位選擇器(換檔桿)和 HMI 接口,。


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