前言

汽車前照燈隨動轉向係統（AFS）結合汽車轉向等信息實時控製車燈方向，減少盲區。該係統中步進電機的驅動芯片必不可少，本文將簡單介紹AFS係統的實現
，推薦兩款能同時驅動兩個步進電機的低邊驅動芯片NCV7240和NCV7754。

一、會動的前照燈

 

隨著技術的發展以及人們對駕駛安全的追求
，汽車前照燈隨動轉向係統（AFS）yeyuelaiduodiyongzaigegepinpaidecheshenshang。zaiyiwang，dabufenqichedeqianzhaodengdezhaoshejiaodushigudingde

，dangqichezaiwandaoshangxingshishi，youyuguangshubunengpianzhuan，huiyinweixingshijiaoduwentichuxianyidingde“盲區”，這zhe在zai一yi定ding程cheng度du上shang會hui影ying響xiang駕jia駛shi的de安an全quan。在zai光guang線xian固gu定ding的de情qing況kuang下xia，這zhe個ge盲mang區qu是shi不bu可ke避bi免mian的de，如ru果guo給gei汽qi車che的de前qian照zhao燈deng加jia裝zhuang上shang電dian機ji，讓rang車che燈deng能neng根gen據ju汽qi車che轉zhuan彎wan的de方fang向xiang跟gen著zhe轉zhuan向xiang那na就jiu能neng解jie決jue這zhe一yi問wen題ti
，讓rang行xing車che更geng加jia安an全quan。跟gen隨sui汽qi車che轉zhuan向xiang而er轉zhuan動dong的de前qian照zhao燈deng就jiu是shi這zhe裏li要yao說shuo的de汽qi車che前qian照zhao燈deng隨sui動dong轉zhuan向xiang係xi統tong（AFS）。

 

 

圖 1  無AFS和有AFS對比

 

當汽車轉彎時AFS係統根據汽車轉向盤的的轉角以及瞬時車速作為控製器輸入參數，       根gen據ju設she計ji的de控kong製zhi計ji算suan得de到dao與yu車che速su和he轉zhuan向xiang相xiang適shi應ying的de車che燈deng轉zhuan角jiao調tiao整zheng車che燈deng光guang束shu的de水shui平ping方fang向xiang，確que保bao車che輛liang在zai轉zhuan彎wan時shi無wu延yan遲chi地di對dui準zhun即ji將jiang進jin入ru行xing駛shi人ren視shi野ye的de路lu麵mian。車che身shen會hui因yin為wei前qian後hou負fu載zai不bu同tong和he加jia速su減jian速su等deng原yuan因yin，改gai變bian縱zong傾qing的de角jiao度du。所suo以yi還hai需xu要yao根gen據ju車che身shen的de前qian後hou橋qiao傳感器信號來調節前照燈垂直方向
，以適應不同道路坡度的照明需求。

 

AFS執行器構成

 

一個完整的AFS係(xi)統(tong)包(bao)括(kuo)主(zhu)控(kong)製(zhi)器(qi)
，照(zhao)明(ming)燈(deng)和(he)控(kong)製(zhi)照(zhao)明(ming)燈(deng)調(tiao)整(zheng)角(jiao)度(du)的(de)執(zhi)行(xing)器(qi)，執(zhi)行(xing)器(qi)主(zhu)要(yao)就(jiu)是(shi)驅(qu)動(dong)兩(liang)個(ge)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)在(zai)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)和(he)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)控(kong)製(zhi)照(zhao)明(ming)燈(deng)的(de)角(jiao)度(du)。其(qi)中(zhong)驅(qu)動(dong)芯(xin)片(pian)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)專(zhuan)用(yong)的(de)芯(xin)片(pian)
，也(ye)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)多(duo)通(tong)道(dao)的(de)低(di)邊(bian)驅(qu)動(dong)器(qi)，比(bi)如(ru)ON公(gong)司(si)推(tui)出(chu)的(de)汽(qi)車(che)級(ji)八(ba)通(tong)道(dao)低(di)邊(bian)驅(qu)動(dong)器(qi)就(jiu)很(hen)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)該(gai)係(xi)統(tong)。每(mei)個(ge)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)使(shi)用(yong)四(si)個(ge)低(di)邊(bian)通(tong)道(dao)
，這(zhe)樣(yang)每(mei)個(ge)八(ba)通(tong)道(dao)低(di)邊(bian)驅(qu)動(dong)器(qi)就(jiu)可(ke)以(yi)驅(qu)動(dong)兩(liang)個(ge)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)。每(mei)個(ge)執(zhi)行(xing)器(qi)隻(zhi)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)MCU
，一個低邊驅動芯片即可對一個前照明燈進行水平和垂直方向上的控製。

 

圖 2  AFS執行器框圖

 

低邊驅動芯片介紹

 

圖 3  典型應用電路

 

NCV7240/NCV7754是車用八通道低邊驅動器，每通道提供高達600 mA（NCV7754是500mA）的驅動能力。NCV7240和NCV7754的主要區別在於驅動能力，NCV7754的驅動能力稍微弱一點，其他功能基本沒有差異。

 

通過SPI端口進行輸出控製

，可以方便地報告開路負載（或對地短路），過載和溫度過高的故障。另外，還可以通過INx引腳對輸出進行並行控製（成對）。每個輸出驅動器都有電流過載保護，內部還有兩個齊納二極管保護驅動晶體管免受因為電機關閉而產生的反電動勢的影響。

 

特點和優勢

有8路驅動通道，集成度高，節省電路板空間；

16位SPI控製能進行8位幀錯誤檢測
，進行菊花鏈連接；

支持PWM操作

；

休眠和待機模式下靜態電流低，能滿足汽車模塊靜態電流要求；

兼容3.3V和5.0V的輸入電平
，適用於多種MCU接口；

能進行空載，過載和過熱的故障報告

；

 

NCV7240提供8個獨立的600mA功率晶體管，其源極連接參考接地引腳
，漏極連接引出到各個引腳
，從而產生8個獨立的低邊驅動器。輸出驅動器全部位於芯片的同一側
，方便PCB設計。內部帶有鉗位設計，可以在切換感性負載時限製瞬態電壓。每個輸出的過載檢測電流為0.6A


，內部還設置有濾波器設置了3S的延遲時間避免正常工作期間出現電流尖峰引起誤操作，過流時間超過3S後，驅動器將關閉並保持鎖定狀態
，必須要用SPI清除相關標誌才能繼續工作。

 

NCV7240包含八個獨立的熱傳感器，位於每個輸出驅動器附近。當檢測器檢測到過熱事件（通常為175℃）時
，通道將被鎖存。在該通道被鎖存的時候還可以操作未受影響的通道。

 

在芯片的EN腳使能後可以通過SPI為每個通道選擇待機模式


，輸入模式，開啟模式和關閉模式。方便MCU對驅動芯片進行控製。空載，過流和過熱都可以通過SPI進行反饋，方便MCU實時了解芯片狀況。