不为人知的安全气囊结构技术

从1952年安全气囊概念的提出到1980年真正将安全气囊应用在汽车上，在当时科技力量还不那么发达的时代，经过了28年风雨漫长的烘焙…

安全气囊的应用大大降低了事故的伤害程度，提高了汽车的被动安全性，到如今已成了汽车的标配，成了一台汽车具备安全系数的最重要的标志。

这么一个重要的安全设备，而如今危险也总在不经意间降临，作为一个安全意思不断提高的我们来说，都应该要知道安全气囊，知道其控制单元，知道解决方法…

安全气囊控制单元：

一、集成电源供应器

专为车载等安全应用中的微控制器供电，可将输入电池电压转换为 6V 的前置稳压器输出

TPS65381-Q1/73767412/TI?pdf">TPS65381-Q1 - 用于安全关键型应用中的微处理器的多轨电源

可监控所有稳压器输出、电池电压和内部电源轨上的欠压和过压情况。将独立于主带隙基准之外的第二带隙基准用于欠压和过压监控，以避免主带隙基准内的任何漂移没有被检测到。此外，还可执行稳压器电流限制和过热保护…在车载安全系统中具有广泛的应用…

优势及特色：

1．可在检测到任何系统故障时禁用安全路径或外部功率级的使能输出

2．使能驱动输出，可在检测到任何系统故障时禁用安全处理路径或外部功率级

3．包含一个具有接地短路和电池短路保护功能的传感器电源，能够为电子控制单元 (ECU) 外部的传感器供电

二、安全MCU

作为汽车级微控制器，承载着整个系统中心轴的地位

① TMS570LS0332 -16/32 位 RISC 闪存微处理器

一款高性能的汽车级微控制器系列的安全系统。安全架构包括步调一致的双CPU，CPU和内存内建自测试（BIST）逻辑，ECC双闪存和数据SRAM，奇偶校验，并带外围I / O回送功能，同时集成了ARM Cortex-R4 CPU，其提供了一个高效的1.66 DMIPS/ MHz，能够运行多达80MHz，提供高达132 DMIPS的性能…

优势和特点：

内置自测试CPU和片上RAM、电压和时钟监控 具有384KB和256KB的内置闪存（分别）和32 KB的数据RAM，带有单比特纠错和双位错误检测 闪存是一个64KB的数据总线接口实现的非易失性，电可擦除和可编程存储器，工作在3.3 V电源输入（同一级别的I / O电源）的所有读取，编程和擦除操作

② TMS470MF03107(中文资料) - 16/32 位 RISC 闪存微处理器

汽车级16/32位精简指令集计算机(RISC)微控制器系列。利用高效率的 Cortex™–M3 16/32位RISC中央处理单元(CPU)提供了高性能，由此实现了很高的指令吞吐量并保持了更加出色的代码效率…

三、爆管驱动器

由MCU通过SPI控制爆管驱动器（2通道、4通道、8通道）

2通道爆管驱动器

TPIC71002-Q1(中文资料) - 汽车类两通道爆管驱动器

一款适用于汽车应用气囊部署的双通道爆管驱动器。 每个通道包括高侧与低侧开关，所提供的独立控制逻辑可防止不慎部署。 高侧与低侧开关都支持内部电流限制与过温保护，为了避免能耗过大，每通道最大工作 ON 时间由可编程点火定时器限定。 此外，还可使用电流限制寄存器在部署时通过开关对最大电流进行编程…在气囊爆管驱动器中绝对应用…

优势和特点：

两个逻辑输入可为启用／禁用部署提供独立安全逻辑、两个独立热保护高侧驱动器，可向每个爆管负载源出部署或诊断电流级 每个部署环路采用寄存器设置单个点火电流定时器限制、点火电流定时器可监控每个部署环路部署时间的点火电流 外部引脚连接至微处理器 ADC 电源时，可实现比例爆管电阻测量

4通道爆管驱动器

TPIC71004-Q1(中文资料)-汽车类四通道爆管驱动器

一款适用于汽车应用气囊部署的 4 通道爆管驱动器，其IC寄存器可用于4通道配置、控制与状态监控。为了避免不慎部署，高低侧开关只有在采用适当配置排序、且部署控制器逻辑的多个输入达到标准水平时才可打开。该寄存器采用串行通信接口编程。

优势和特点：

为了避免过高功耗，每通道最大接通时间由可编程点火定时器限定 延长部署时间会激活过温保护电路并终止部署。 如果在部署时出现短路至接地的情况，这将启动热关闭保护机制来保护器件 爆管引脚使用外部钳位器件，对于部署过程中动态短路接地造成的基板插入效应无需保护部署 ASIC

③八通道爆管驱动器

TPIC71008-Q1 (中文资料)- 汽车类八通道爆管驱动器

一款适用于汽车用气囊部署的8通道爆管驱动器。该器件的诊断功能可监控部署引脚电压，这使得高侧开关测试、低侧开关测试、爆管电阻测量、爆管电池或接地漏电测量或者任何爆管通道的漏电测量，延长部署时间会激活过温保护电路并终止部