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作者：意法半导体MiccoliLeonardoAgatino概要车内系统的电子产品含量持续茁壮，原因是市场对自动化、安全性、能耗优化和高质量体验的拒绝更加低。在此背景之下，用于直流马达的应用于数量也大大上升。本文将分析车用直流马达的市场趋势，并解释何以从临床功能、互相交换时间的优化、减低重量和（最重要的一点）提高可靠度各方面来看，固态驱动器（SSD）都是较为好的设计架构。我们还不会尤其加以解释，为何在所有专为车用直流马达掌控所设计的全集成电路当中，新的发售的VIPowerM0－7H桥系列需要沦为同等级最佳自由选择。

市场趋势预估车用直流马达系统的市场需求将平稳茁壮，未来5年的年成长率大约在3．1％左右。车身周边的市场需求主要来于自车门锁、电动后照镜、座椅调整、清洁剂老大浦、雨刷、车窗电源、天窗和电动滑门等传统应用于。

但还有许多新崛起且十分更有消费者的应用于渐渐面市，部分实例还包括浮现显示器（HUD）、隐藏式车门夹住、电动尾门、电动车离合器切换器和电动车充电器锁住。考虑到以上状况，估算2020年全球各地与车身涉及的车用直流马达市场需求将超过20亿个。右图为各种应用于所占到比例，所有应用于耗电量都在30W到200W之间。在车身应用于上驱动直流马达用于继电器和内辟芯片的较为过去汽车产业仍然将继电器视作一种非常简单又低廉的解决方案，用来驱动直流马达。

但这种点子于是以渐渐转变，现在汽车制造商指出SSD才是更加合适新的应用于设计的自由选择。SSD因为具备高度可信的质量且临床功能更加增强，很更容易就能规画各种创意功能，看起来驱动各种星型阻抗配置文件（例如电动尾门）或掌控动作的流畅度（例如车窗电源或座位调整）、避免继电器电源噪音以及减少奢华感觉。

最重要的是，全世界的地方立法机构已开始针对汽车的污染物质和二氧化碳废气原作新的容许，汽车结构必需有所调整，特别是在是动力阻抗的供应，均必需使用效率更高的电子组件。虽然新标准的冲击对象将以动力可调（power－train）系统居多，车身掌控模块（BodyControlModule，BCM）还是有一部分关联性。因此我们预测，2020－2025年间由SSD驱动的直流马达每年平均值茁壮6．7％，渐渐跃上继电器的市占率。此情况下，意法半导体的VIPowerTMM0－7H－桥系列产品将沦为在汽车应用于的马达掌控方面，同等级组件当中最佳自由选择。

M0－7H－桥系列将逻辑功能和动力结构统合至单一PCB，让芯片内辟智能功能因此除了从获取非常简单驱动起到到还能避免故障，获取先进设备的临床和维护功能、增加所须要零件数量、提高可靠度并节省印刷电路板（PCB）面积。可靠度提高进而缩短10倍的使用寿命继电器触点是一种可导电的金属片，相互连接好让电流通过。

机械式电源触点少见的问题还包括不会听到噪音，还有终端顾客因为感受到机械震动而观感不欠佳（特别是在是切换频率驱动应用于）。除此之外，继电器转换时会导致电弧噪音，进而产生电磁干扰（EMI）。为了减少继电器转换噪音，就必须电阻电容减震器（RCsnubber）和续流二极管（flywheelDiode）等额外零件，但这些额外零件不会对最后结构的复杂性带给负面影响。转换时产生的机电形变，中长期的影响就是不会减少认识电阻和效能，让继电器无法用于或延长寿命。

继电器效能的劣化则不会减少可靠度。固态切换器没活动零件，因为机械式触点已被晶体管所代替：因此会有电弧认识、磁场或可闻噪音等问题。输出掌控相容于大部份的IC逻辑系列产品，须额外减少缓冲器、驱动器或放大器，可大幅度减少印刷电路板的复杂性和面积。

结果就是可靠度提高，互相交换时间最少可减少10倍。小型电源PCB有助节省应用于面积汽车市场朝自动驾驶的方向演变，必需用于更加多的传感器以及致动器。

只要考虑到完全相同间隔里必需放进更加多组件，就很更容易可以理解为何所占到空间所带给的容许更加苛刻。一般来说不会用于H桥配备这种流形来驱动双向直流马达：交错打开桥式电源，就有可能掌控马达方向或煞住马达。虽然用于继电器就能精彩规画H桥架构，但使用SSD能大幅度增加电路板空间。

由于一般继电器的印记面积大约为250mm2，最少必须500mm2的电路板面积才能规画H桥架构。此外，为规画低电压瞬态诱导、系统诊断和维护等功能也必需额外可选线性电路，例如缓冲器、运算放大器与传感器。这些额外零件将大幅度减少电路板最后尺寸与复杂度，而且不会对应用于的可靠度带给负面影响。

最后，电路板盖板与外壳的设计还必需考虑到继电器的高度，因此一般来说得维持17mm的垂直距离。考虑到VIPowerTMM0－7技术卓越的节省空间特质，意法半导体H－桥系列产品能将整个马达驱动架构规画到先进设备的小型电源PCB里：SO－16N和PowerSSO－36。

分别可以增加60mm2和106mm2的印记面积，厚度高于2．5mm，让印刷电路板更加小，系统也能减少重量。除此之外，VIPowerM0－7H桥获取无铅PCB的环保产品组合，保证卓越的风扇效能。

最后，电路板盖板与外壳的设计还必需考虑到继电器的高度，因此一般来说得维持17mm的垂直距离。转换时间和脉长调变（PWM）掌控制导H桥架构时，必需尤其注意防止电池线和短路之间经常出现不必要的短路，特别是在是在转换阶段；这种状况一般来说定义为动态穿透（shootthrough）。每当穿透事件再次发生，就不会额外产生电池线的噪音和电力消耗，进而减少系统效率。

如果H桥是由脉长调变讯号之类的较慢电源所驱动，这个现象就不会显得更为相当严重。

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