汽车电子中的准确当前检测 – 3D打印行业资讯网

作为汽车系统中的关键执行器，汽车电磁阀负责细节调节油，水和气体等液体的流动。在关键应用中，例如身体稳定控制系统（ESC）和自动变速器，螺线管阀的精确操作对于确保系统性能至关重要。特别是比例的电磁阀和线性电磁阀，它们的控制精度直接影响系统响应的准确性和可靠性，因此当前检测的准确性非常高。

电磁阀中电流传感放大器的应用挑战

在电磁阀的当前检测中，有两种典型的电路配置，其中一个如图1所示。

绿色路径代表电磁阀正常运行期间的电流流动，而红色路径表示冻结过程中的电流路径。在自由轮过程中，由于二极管对接线线束或PCB的寄生电感效应，节点的电压可能会降至-1V以下。在这种情况下，当前意义放大器的输入在-1V以下面临的通用模式电压挑战。鉴于市场上大多数当前的感官放大器的公共模式电压范围为-0.3V的上限，超过此范围可能会导致当前的感官放大器输出VOUT异常增加，以接近电源电压VCC。只有当通用模式电压返回到-0.3V以上时，输出才能返回正常。即使是当前的感官放大器，即使恢复了通用模式电压，也无法自动校正输出并需要重新启动系统。当MCU检测到Vout接近VCC时，可能会错误地判断这一现象是过电流的断层。

图2显示了在封闭和断开状态下另一个电磁阀的当前行为。

·当关闭开关时，电磁阀正常工作，节点A的电压为12V，公共模式电压为12V。

·当开关关闭时，由于驾驶低侧MOSFET，寄生电容器放电会导致电感电流将节点的电压拉出低，从而形成负电压。同样，MCU可能会错误地将此阅读视为过电流。

图1。操作和自由流动时螺线管阀的典型电路配置

通过这两种应用方案，我们认识到螺线管阀在操作过程中可能会产生低于-1V的公共模式电压。因此，当前的感官放大器必须能够承受高负通用模式电压，同时确保输出信号不会夹紧并避免错误的过电流故障诊断。

图2。操作和自由流动时螺线管阀的另一种典型电路配置

在负通用模式电压下对当前感官放大器的性能验证

作为领先的国内模拟和数字化混合动力芯片设计师之一，模拟半导体成功地克服了该行业的技术挑战，其技术积累在线性产品研究和开发领域，并启动了一系列具有出色性能的当前感应放大器。这些产品不仅改善了OP AMP产品系列，而且在关键技术指标中表现出出色的性能，为汽车电磁阀阀的精确控制提供了强有力的技术支持。

图3。CSA601Q当前感官放大器的测试实验电路类比半导体

其CSA601Q当前感官放大器具有高精度特性，可以在-6V至40V的通用模式电压范围内稳定运行，并且具有出色的常见模式排斥比（CMRR），高精度，宽带放宽和低温漂移性能。为了应对电磁阀控制的挑战，在-1V公共模式电压下测试了CSA601Q的大小信号输入，以在极端条件下验证其输出稳定性，并确保当前的感觉放大器输出不会夹紧供应电压。实验电路如图3所示。

●实验1：小信号测试（公共模式电压-1V，输入信号0.1V）

在此实验中，信号发生器生成两个信号，具有1V偏移（偏移），0.1V峰峰（VPP）和10Hz频率（FREQ），相位差为180°。两个信号的负末端连接到接地线（GND），正端分别连接到当前感觉放大器的IN+和IN-（0.1V正弦波在-1V的常见模式电压上叠加以模拟两个反向电流）。

实验现象表明，当前的感官放大器输出C1呈现了预期的2V峰值半端波形，该波形对应于理论上计算的4V峰峰峰（0.2VPP x GAEM20），并由负半周期中的接地线GND正确夹住。

●实验2：大信号测试（公共模式电压-1V，输入信号1V）

在第二个实验中，信号发生器设置与实验相同，但是输入信号的VPP增加到1V。输出C1的波形接近方波，峰值为3.3V，理论值为40VPP（2VPP X Gain20）。由于电源为3.3V，因此正半周期将夹紧至3.3V，负半周期被GND夹住，GND满足了设计期望。

●实验结论

实验结果清楚地表明，在-1V的通用模式电压下，CSA601Q当前感官放大器可以正常工作，并且其输出不会夹在电源电压上。 CSA601Q的宽公共模式电压支撑范围（-6V至40V）证实了其正确处理大多数负通用模式电压应用程序方案的能力，为螺线管阀的精确控制提供了强大的技术保证。

总结

模拟半导体在模拟和数字到Analog混合芯片设计领域具有专业优势，将创新的当前检测解决方案带到了汽车电子行业。

CSA601Q当前感官放大器的推出表明了类比在高精度和高稳定性绩效方面的技术实力，以及他们对市场需求的敏锐见解。

CSA601Q当前感官放大器的宽公共模式电压范围（-6V至40V），高CMRR（典型150dB），准确的增益误差（最大0.3％）和低静脉电流（典型1.4mA典型）使其在汽车电子系统中电流阀的当前检测中非常出色。此外，CSA601Q提供了各种可选的收益（20V/V，50V/V，100V/V），从而使其可以灵活地适应不同应用程序方案的需求。这些功能加上各种增益选项，确保产品可以满足汽车电子应用的严格要求并提高系统性能和可靠性。同时，这一系列产品还包括不同的模型，例如CSA601Q，CSA245Q和CSA240Q，涵盖了从单向电流检测到双向电流检测的不同需求。通用模式电压范围从-6V扩展到80V，为客户提供了全面的技术选择和解决方案。

本文的提要：半导体的类比

资料来源：荣格 – “国际汽车设计与制造”

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