TLE8201在车门模块中的应用

其中，Vbat表示外部电压;i 表示电机电流;L 表示电机感应器;n 表示电机速度;R 表示内部电机电阻。

当电机几乎呈匀速运行时，Vbat=iR+K0n(如图1所示)。需要指出，K0n表示电机的反电动势。

当电机开始续流时，

续流结束后，由于不存在电机电流(即不存在电机扭矩)，弹簧会将闩锁电机略推回一点。也就是说，闩锁电机的转速会从零变为负值，从而产生正电流，通过电机。

图4 闩锁启动波形

保护与诊断

启动状态(ON-state)下，可通过桥输出的低边开关实现开启负载检测：当通过低边晶体管的电流低于参考电流，且IOCD处于启动状态的时间超过开启负载检测延时tdOC时，则会设定相应的开启负载诊断位。但是，输出晶体管仍保持启动状态。开启负载出错位被锁定，并可通过SPI状态寄存器复位或开电复位重新设置。

后视镜折叠控制

正常运行

后视镜折叠电机由TLE8201的输出2和输出3驱动。由于各个半桥以串联方式相连，而且通道电流也存在限制，因此一次只可驱动一个电机。所以只要闩锁电机在运行，就无法启动后视镜折叠输出。

图5所示为后视镜折叠电机正常运行时的波形。通道1是流过后视镜折叠电机的电流。通道2是输出3的电压，通道3则是输出2的电压。根据该波形，启动时突波电流的最大值是2.52A，而运行过程中的额定电流则为0.4A。

图5 后视镜折叠电机正常运行时的波形

电机会保持运行直至锁定或者超过3秒钟。因为后视镜折叠电机采用特殊的机械结构，所以当电机被锁定时就会出现开启负载!由于锁定过程中的电流会降至0A，因此电机无需续流。

短路保护

图6显示了TLE8201的短路保护行为。各通道的含义与图5相同。在正常运行过程中，输出2(通道3)的电压较高，输出3(通道2)的电压则较低。额定电流为0.4A，图6中看起来似乎为0A。

当电机端子短路，且电流超过输出3(ISD34通常为4A)停机阈值ISD的时间超过停机延时tdSD时，输出3的输出晶体管会关闭，并设定相应的诊断位。由于输出2的短路停机阈值高于8A，所以输出2的输出晶体管会继续运行。因此，输出3的电压会增加至与输出2电压相等的水平。

延时过程中，电流值限制为输出3的ISC(ISC34通常为6A)。延时相对较短(通常为25微秒)，以便减少设备短路时的能量消耗。这种设计能够提供电机应用中所需的高峰电流。在向SPI发送状态寄存器复位指令或执行开电复位之前，输出级将保持关闭状态并设定出错位。

图6 短路保护行为

后视镜定位控制

采用两个电机，输出4连接至X电机，输出5连接至两个电机，输出6则与Y电机相连。图7所示为其中一个后视镜定位电机正常运行时的波形。

按下按钮，就会激活某个状态。当后视镜折叠电机处于激活状态时，不能激活后视镜X-Y输出。此类输出不具备PWM控制。启动时的突波电流约为 0.2A，而额定电流则为0.1A。虽然无需使用主动制动，但在后视镜移动过后，高边开关会在100毫秒的续流时间内保持活动状态。

图7显示了短路保护行为。输出1-6所用的短路保护理论完全相同。唯一差别在于短路停机电流阈值和短路电流值不同。

图7 X-后视镜电机正常运行时的波形

图8 短路保护行为

后视镜除霜控制

PTC加热器件由TLE 8201输出7驱动。超过固定的10秒开启时间时，输出由低频(如10Hz)PWM控制，负载循环通常为40%。对PWM的控制则通过SPI由软件实现。门锁激活时，加热器关闭，以降低通过TLE 8201的总体电流。

车灯控制

正常运行

门控车室照明灯和安全警报灯均由TLE 8201输出端10和11同步驱动。输出端由200 Hz PWM(剧场灯光效果)在2秒内接通/断开。PWM则由PWM2输入控制。

转向信号灯(10 w)由TLE 8201输出端8和9驱动。输出由低频(如1.5 Hz)PWM控制，负载循环通常为50%。对PWM的控制则通过SPI由软件实现。

接地保护输出短路

接地保护输出短路行为显示出接通过程中发生的短路与开启状态下发生的短路之间的区别。

接通过程中的短路

在输出的接通过程中，通过电流和电压水平来检测有无短路。如果开关(如输出8)打开而且短路条件有效，电流会超过停机阈值ISD8(1.8A至 3.5A)，而输出端的电压则会低于VSD8(1.5V至3.3V)。超过tdSDon8(125微秒至350微秒)时，输出晶体管关闭，并设定相应的诊断位。延时过程中，电流值限制为ISC8(通常为4.2A)，如图9所示。通道1为输出电流，通道2则为输出电压。

图9 接通过程中短路保护的波形

图10 接通过程中的短路保护

开启状态中的短路

若开关已打开并发生短路，且电流超过停机阈值ISD的时间超过停机延时tdSD(10微秒至60微秒)时，输出晶体管会关闭，并设定相应的诊断位。该机制与电压Vout无关。见图11。