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高低邊驅(qū)動

2019-10-08 23:57:58·  來源:汽車ECU設(shè)計  
 
驅(qū)動負載有兩種基本方法:低邊驅(qū)動,高邊驅(qū)動。低邊驅(qū)動通常用于與動力總成相關(guān)的負載,例如電機,加熱器。而高邊驅(qū)動經(jīng)常用于燃油泵和車身相關(guān)功能,如座椅,照


驅(qū)動負載有兩種基本方法:低邊驅(qū)動,高邊驅(qū)動。低邊驅(qū)動通常用于與動力總成相關(guān)的負載,例如電機,加熱器。而高邊驅(qū)動經(jīng)常用于燃油泵和車身相關(guān)功能,如座椅,照明,雨刷和風(fēng)扇等。



低邊驅(qū)動



低邊驅(qū)動(LSD)是通過在用電器或者驅(qū)動裝置后,通過閉合地線來實現(xiàn)驅(qū)動裝置使能。低邊驅(qū)動特點:容易實現(xiàn)(電路也比較簡單,一般由MOS管加幾個電阻、電容)、適用電路簡化和成本控制的情況。

高邊驅(qū)動



高邊驅(qū)動(HSD)是指通過直接在用電器或者驅(qū)動裝置前通過在電源線閉合開關(guān)來實現(xiàn)驅(qū)動裝置的使能。

高邊驅(qū)動器的設(shè)計比同等的低邊復(fù)雜一些,一個原因是它通常使用n溝道MOSFET(NMOSFET)作為功率元件。NMOSFET是優(yōu)選的,因為它們可以制造得比p溝道器件更小且更便宜,以獲得相同的性能。但是NMOSFET通過將柵極電壓升高到漏極電壓以上而導(dǎo)通。在汽車應(yīng)用中,漏極電壓通常是系統(tǒng)中的最高電壓(即電池電壓),因此需要額外的升壓器件將柵極電壓提升到足夠的水平。

兩者區(qū)別

這兩者的主要區(qū)別在于它們對故障狀況的響應(yīng)。在汽車中,由于接地的金屬板無處不在,因此短地故障比短電源故障更容易發(fā)生。對于低邊驅(qū)動級,短地條件意味著打開負載。相反地,對于高邊驅(qū)動,短地故障的發(fā)生將不會使能負載。

同理,對于短電源故障:低邊驅(qū)動器將短路至電源,負載得以保護;而高邊的負載將永久開啟。

具體選擇哪種類型的負載,需要依據(jù)系統(tǒng)的要求。在飛機的負載失效類型中,如果負載失效,最安全的方式是讓負載繼續(xù)運行下去;而對于汽車的負載應(yīng)用,則正好相反。例如在發(fā)動機管理的控制單元中,很多的控制油泵的開關(guān)就是HSD。這是因為在大多數(shù)的情況下,當(dāng)發(fā)生短地故障時關(guān)掉油泵。這種設(shè)計對于當(dāng)發(fā)生車禍或系統(tǒng)失效時是非常有利的。

參考文獻:
Smart High-Side Drivers Help Meet Tough New Automotive Standards(Digi-Key's)
Low side vs. High side transistor switch(James Lewis)
汽車功率IC中的高邊開關(guān)和低邊開關(guān),哪個更好?(英飛凌科技) 
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