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《06-安森美汽车自适应前照灯系统(AFS)方案及其设计要点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、安森美汽车自适应前照灯系统(AFS)方案及其设计要点作者：安淼美半导体近年來,汽车中的电子成分不断提升,帮助提升燃油经济性,减少排放，増强安全、照明、车载网络及信息娱乐系统等。其屮,汽车前照灯是安全驾驶的一个車要环节，安森美半导体创新及领先行业的汽车口适应前照灯系统(AdaptiveFront-lightingSystem,AFS)电机驱动方案克服传统询照灯的局限，帮助捉升行车安全性。本文分析AFS的特性，介绍安森美半导体的AFS方案，以及应川设计要点，帮助客户应用汽车AFS方案。门适应前照灯系统(AFS)的应用优势
2、及工作原理传统汽车询照灯的灯光跟车身方向始终一致,在汽车转弯时无法冇效照明弯道内侧的盲区，如果弯道内侧恰好存在人或物体,而车速又未恰当降低，则会带来安全隐恵，如图1所示。相比较而言，AFS功能町以提供旋转(swiveling)调节效果，能够根据方向盘的角度转动,把有效的光束投射到驾驶者需要看消的前方路iRi上,帮助降低安全隐患。图1：AFS功能的旋转调节(左图)及水平凋节(右图)照明效果除了能够进行动态旋转调节，AFS功能还能提供动态水平髙度调节。此功能根据负载轴传感器的信号来调节前照灯的水平髙度，可以适应不同的负载
3、及不同的斜坡环境。如图1右侧中，上图是AFS功能在正常水平条件下的灯光投身效果，中图是在汽车启动或上坡时路面颠簸条件下灯光上扬效果，卜-图是在刹车或下坡条件F的灯光水平卜-沉照明效果。可见AFS可根据车身水平倾斜情况动态调节灯光高度，改善照明效果，增强安全性。AFS工作原理结构图分别如图2和图3所示。纽介前興灯总成Headlamp.RjghtsideJLWRMotor(~~~~zyAFS神虢调达I權焰LAFSmodulewith—leimoandmotor圧和LeftsideLWRMotor盘功佶号朝功侑号2电帆02
4、：AFS的工作原理结构图AFS控制器AFSMasterAFS控制器AFSMaster"S开传感器大灯开关AFSWtt«^5达l檯块AFSmodulewithleimoandmotor图3：AFS的匸作原理结构图(续)步进电机驼动器的安放位胃选择汽车AFS的旋转及水平高度调节，是各使川-个步进电机来实现的，电机根据•乍辆卩L
5、周的众多传感器反馈的数据作出反应，故设计人员需要采用适合的步进电机驱动方案，JLL安放在适合的位員。控制AFS功能的步进电机驱动器的安放位置冇两种选择。一种方法称为直接驱动，典型产品如NCV705
6、22。这种方案中，步进电机驱动芯片安装在跟主微控制器(MCU)
7、uJ一印制电路板(PCB)上。此电路板离前照灯部件及和关步进电机较远，而每个电机需要与对应的信号连接。另一种方法是机电一体化，典型产品如AMIS-30623。在这种方法屮，步进电机驱动IC能够直接安装在步进电机结构内，仅需共方地线与LIN总线信号连接。这种方法极为冇益，因为MCU与机电一体化模块的接口连接只需要低电磁兼容性的总线。机电一体化方法采川模块化设计，前照灯组件的维修保养方便，好处明显。这两种方法的结构示意图如图4所示。图4：两种不同的步进电机骏
8、动器安放方法安森美半导体工要AFS步进电机驱动器产品及关键特性安森美半导体提供多种多样的步进电机驱动器产品，如AMIS-30621.AMIS-30623.NCV70627.NCV70521及NCV70522等。这些产品中，AMIS-3062kAMIS-30623及NCV70627采用LIN通信，而NCV70521及NCV70522采用SPI通信。其中,AMIS-30623是一款单芯片微步进电机驱动器。它是通过LIN建立与主机远程连接的专用机电一体化方案。该芯片通过总线接收定位指令，随后驱动电机线圈到所需位置，可配置电
9、流.速度、加速度和减速度等参数。该芯片门帯电机堵转侦测。..........图5：AMIS-30623的工作原理示意图NCV70522则是一款带稳压器及看门狗功能的SPI通倍步进电机驱动IC。这单芯片微步进电机驱动器具有输出电流选择性、SPI接口、械入式5V稳压器和看门狗复位等特性。该芯片接收通过一个输入引脚脉冲信号启动“下一步微步”命令，输出线圈电流、微步数等参数。集成的SPI总线允许参数设定及诊断反馈。NCV70522的典世应丿IJ电路图如图6所示。NCV70522应用设计要点我们以NCV70522为例，介绍这芯
10、片在AFS应用中的设计要点oNCV70522的控制要素包括步幅模式、NXT输入及电机运转方向(DIR)控制等。1)SLA信号特性NCV70522包含速度及负载角(SLA)输出，配合创建停转检测算法及控制环路，以根据电机的反电动势(BEMF)來调节转矩和速度。2)SPI寄存器NCV70522采用标准4线SPI通信(CLK,CSB,DI,DO),包
