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無PCB(PCB-less)的霍爾鎖存器在汽車座椅電機定位的解決方案

2019-04-13

  近來,電動座椅變得越來越智能,不只是能夠支持多個方向調節,如高度調節/前后調節/座椅靠背調節等,有的高端車內座椅甚至會有腰托支撐或者“按摩”功能。

  此外,電動座椅可以集成位置記憶的功能,駕駛員只需將自身預設的位置存儲起來,后續一鍵操作座椅便可自動調正,為駕駛者帶來更多的便利性。座椅的記憶功能使得精確檢測座椅的位置變得愈發重要。

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  電動座椅包括了DC電機,驅動模塊,座椅調節控制面板,和ECU (座椅電子控制單元)。常見的電動座椅系統包含了座椅電機,駕駛員可以直接通過開關控制面板來控制電機,以調節座椅的高度。同時,座椅前后及靠背也安裝有電機,可以簡單通過控制面板的按鈕來驅動電機,進而實現座椅電機和位置的調節。如下圖所示:

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  全自動的電動座椅系統相對更復雜,主要包含有信號輸入,電控和電機執行器三部分。如下圖顯示,當駕駛員按下開關按鈕或座椅的記憶按鈕,相應的信號會到傳輸到座椅。然后通過控制單元來驅動相應的電機,可以是高度調節的電機,或者是座椅的前后調節電機。這樣即可實現座椅電機位置的調節。對于有記憶功能的電動座椅,電機要通過自動控制器去控制,然后將座椅的位置反饋給ECU來判斷是不是已經調節到駕駛員設定的位置。

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  目前市場上有多種座椅位置檢測方案,主流的采用非接觸方案: 霍爾傳感器。用霍爾鎖存器來檢測座椅電機(DC電機)轉速,從而計算出座椅調節到什么位置。這種方案中,霍爾傳感器需要安裝在DC電機里面,或者轉子永磁體底部。另外需要搭配PCB,一方面用以固定霍爾傳感器,另一方面需要外圍元器件提供ESD, EMC的保護功能。

  為更精確的檢測座椅位置,Melexis推出了無需PCB(PCB –less)的霍爾鎖存器來檢測座椅電機位置 :MLX92223。該芯片集成了霍爾效應鎖存器與 ECU 相連接所需的常用外接無源組件。客戶不需要在電機里面安裝PCB,從而提供了一種更加小型化的解決方案。 在座椅電機設計空間越來越小的趨勢下,OEM 可以集成鎖存器和模塊,來提升駕駛員的舒適度和安全性。

  Melexis 采用的磁傳感器技術具有先進的偏移消除功能,溫度系數可通過編程設定,因此 MLX92223 可補償磁鐵隨溫度變化的特性。電源端電阻的集成意味著 OEM 無需連接常用的外部串聯電阻,集成的去耦電容可提供 MLX92223 更好的 EMC 和 ESD 性能。此外,MLX92223 集成內部穩壓電路和灌電流的輸出。芯片的其他特性包括反向電壓保護,熱保護,當芯片結溫超過閾值,會限制輸出電流。

  MLX92223 專為應用座椅位置傳感器的汽車制造商服務,符合駕乘員對安全性和舒適度的要求。根據對座椅位置的檢測反饋,電子控制單元 (ECU) 對部署安全氣囊或張緊安全帶等安全功能進行有效調節。

  除此之外,Melexis的鎖存器產品系列中的MLX92211、MLX92221 和MLX92256 引入了IMC集磁片技術,實現了通過一個集成電容和傳統磁性的雙線電流輸出開關傳感器即可對摩托車車輪轉速進行簡易感測。這種便捷性延伸到了安裝與設置階段,對于不受間距影響的傳感器僅需粗略校準即可實現。 該系列產品廣泛應用于汽車中,如變速箱檔位選擇器(換檔桿)和 HMI 接口。


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