汽車座椅通風(fēng)功能逐步成為轎車、SUV、MPV、面包車、大型車等車型座椅的標(biāo)準(zhǔn)配置，通過整車的4~8個(gè)座椅風(fēng)扇，調(diào)控最適宜的溫度，可為用戶帶來更舒適的駕駛體驗(yàn)，而汽車座椅風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)控制方案是座椅通風(fēng)功能得以實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化的關(guān)鍵所在。

汽車座椅風(fēng)扇主要以blower風(fēng)扇為主，座椅通風(fēng)供風(fēng)方式則分為 “向外吹風(fēng)”和“向內(nèi)吸風(fēng)”，不管采用哪種方式，風(fēng)扇整體的抗干擾、耐壓、板框尺寸、調(diào)速功能、效率和噪音等問題都需要在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮，故對(duì)座椅風(fēng)扇控制方案設(shè)計(jì)也提出了較高的要求。

峰岹推出FT8215Q1

汽車座椅通風(fēng)方案

基于汽車座椅通風(fēng)的產(chǎn)品需求和技術(shù)要點(diǎn)，峰岹推出FT8215Q1汽車座椅通風(fēng)解決方案：FT8215Q1是峰岹ASIC產(chǎn)品系列中一款全集成、車規(guī)級(jí)IC，在三相無感直流無刷電機(jī)控制中這款芯片表現(xiàn)得尤為亮眼。FT8215Q1以卓越可靠的性能，確保了其在座椅通風(fēng)系統(tǒng)中的平穩(wěn)運(yùn)行和高效性能，可為汽車制造商提供更加優(yōu)異的解決方案。

汽車座椅通風(fēng)方案的技術(shù)要求

1、寬工作電壓范圍運(yùn)行、輸出電流大

2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片耐壓能力強(qiáng)

3、風(fēng)扇內(nèi)置的PCB板框尺寸小

4、PWM調(diào)速支持更寬的頻率范圍

5、滿足調(diào)速曲線和停機(jī)控制的特殊需求

6、抗干擾能力強(qiáng)

峰岹汽車座椅風(fēng)扇方案特點(diǎn)

01

方案采用可靠穩(wěn)定的控制芯片

峰岹汽車座椅風(fēng)扇方案采用性能穩(wěn)定可靠的ASIC芯片F(xiàn)T8215Q1，該芯片產(chǎn)品經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)試和認(rèn)證，符合AEC-Q100車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

02

滿足寬電壓范圍、大電流應(yīng)用

汽車座椅通風(fēng)方案的額定電壓為13.5V，工作電壓6.0V-18.0V，工作電流0.3A-0.8A；

FT8215Q1支持工作電壓5.0V-20.0V，最大工作電流1A，滿足汽車座椅風(fēng)扇對(duì)寬電壓、大電流應(yīng)用的需求；

03

采用無感FOC控制算法

控制方案高效靜音

A

可實(shí)現(xiàn)緩啟動(dòng)，啟動(dòng)過程順滑平緩，無電流過沖

0%停機(jī)，100%全速，PWM正向調(diào)速，中間duty線性或者非線性調(diào)速；

0%不停機(jī)，100%全速，PWM正向調(diào)速；

B

采用無感FOC算法，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電流波形正弦度高，無畸變

圖：FT8215Q1方案相電流正弦無畸變

圖：其他方案相電流波形有缺口

相較于市場(chǎng)上常見的開窗口正弦波（或者方波）驅(qū)動(dòng)方案，F(xiàn)T8215Q1的無感FOC算法具備效率高，噪音低，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小等特點(diǎn)，故整體方案性能更加優(yōu)異。

04

符合汽車芯片嚴(yán)苛的耐壓性能要求

由于發(fā)電機(jī)的內(nèi)在特性，當(dāng)較大的電氣負(fù)載被關(guān)斷時(shí)，容易產(chǎn)生電壓脈沖，因此車用芯片的耐壓性能有著嚴(yán)苛的要求；一般情況下，要求最大耐壓值為27V，F(xiàn)T8215Q1的最大耐壓值可達(dá)36V，超額滿足車用芯片的耐壓需求，且無需外置電路；

05

實(shí)現(xiàn)更小巧緊湊的控制器——

小封裝全集成IC

芯片內(nèi)置驅(qū)動(dòng)MOS、高度集成電機(jī)控制所需部件，內(nèi)含堵轉(zhuǎn)、欠壓、過壓、缺相、限流、過流過溫等保護(hù)功能，擁有PWM/Analog/Clock/I2C等多種調(diào)速方式、及正反轉(zhuǎn)控制、FG輸出等接口。

A

封裝

FT8215Q1為QFN封裝，24個(gè)引腳，長(zhǎng)寬4x4mm；對(duì)比競(jìng)品A公司的芯片封裝，F(xiàn)T8215Q1芯片封裝尺寸更小，可更加靈活適用于不同的硬件設(shè)計(jì)方案。

B

PCBA方案板框占用空間小、更具有優(yōu)勢(shì)

06

PWM調(diào)速頻率范圍更寬

可支持100Hz

常規(guī)汽車座椅風(fēng)扇方案中，存在兩種調(diào)速方式：PWM調(diào)速和電力載波調(diào)速

A

PWM調(diào)速

PWM調(diào)速方案為三根導(dǎo)線，分別是VCC、GND和PWM，其中PWM接口用來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，且常規(guī)要求PWM調(diào)速頻率使用100Hz。

B

電力載波調(diào)速

電力載波調(diào)速方案為兩根導(dǎo)線，分別是VCC和GND。其中VCC是電力載波信號(hào)，高電平為12V，低電平為0V，常規(guī)要求頻率為100Hz，如下圖：

電力載波信號(hào)在原理上分成兩路作為輸入：一路輸入到芯片VCC引腳，給芯片供電，另外一路經(jīng)過電阻分壓后輸入至PWM引腳，以實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能。

由此可見，在汽車座椅風(fēng)扇方案中，以上兩種調(diào)速方式對(duì)PWM頻率均有100Hz的低頻率要求，但目前市場(chǎng)上常規(guī)芯片調(diào)速頻率范圍窄，很難滿足該方案對(duì)低調(diào)速頻率的需求，而峰岹FT8215Q1可支持PWM調(diào)速頻率范圍為20Hz-100KHz，頻率范圍寬，可完全滿足方案對(duì)調(diào)速頻率的需求。

07

多種調(diào)速曲線控制

汽車座椅風(fēng)扇，常見的調(diào)速曲線有以下幾種：

A

正常PWM線性或多段調(diào)速

0%停機(jī)，100%全速，PWM正向調(diào)速，中間duty線性或者非線性調(diào)速；

0%不停機(jī)，100%全速，PWM正向調(diào)速；

B

反向PWM線性或多段調(diào)速

0%全速，100%停機(jī)，PWM反向調(diào)速，中間duty線性或者非線性調(diào)速；

0%全速，100%不停機(jī)，PWM反向調(diào)速；

C

PWM正向調(diào)速、兩端停機(jī)

0%停機(jī)，94%全速，95%-100%停機(jī)，PWM正向調(diào)速，中間duty線性或者非線性調(diào)速。

D

PWM反向調(diào)速、兩端停機(jī)

0%停機(jī)，5%全速，95%-100%停機(jī)，PWM反向調(diào)速，中間duty線性或者非線性調(diào)速；

FT8215Q1支持多種調(diào)速曲線、線性或者多段曲線調(diào)速、PWM正向或者反向調(diào)速、一端停機(jī)或者兩端停機(jī)等調(diào)速方式，F(xiàn)T8215Q1汽車座椅風(fēng)扇方案可支持多種適配，滿足不同車企對(duì)汽車座椅風(fēng)扇的不同調(diào)速方案控制需求。

08

超強(qiáng)抗干擾能力，通過ISO7637-2、

ISO16750拋負(fù)載測(cè)試

汽車系統(tǒng)工作環(huán)境復(fù)雜，安全性能要求極高，故對(duì)座椅風(fēng)扇整體的抗干擾能力要求嚴(yán)苛；

FT8215Q1汽車座椅風(fēng)扇方案，已完全通過拋負(fù)載測(cè)試，其中ISO7637-2（1、2A、2B、3A、3B、4、5B）標(biāo)準(zhǔn)如下：

09

通過浪涌測(cè)試

A

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

廠商要求測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：電壓500V，時(shí)間50us

B

測(cè)試結(jié)果

正壓500V 和負(fù)壓500V，各測(cè)試5個(gè)脈沖，均可以通過

正壓500V，5個(gè)脈沖：

負(fù)壓500V，5個(gè)脈沖：

10

調(diào)試便捷、功能健全、便于開發(fā)

A

調(diào)試工具&連接

FT8215Q1的調(diào)試工具為峰岹ASIC仿真器，其一端通過 USB線分別連接仿真器和電腦，另外一端通過排線連接FT8215Q1硬件板，即完成調(diào)試工具連接。

調(diào)試時(shí)先通過VCC和GND將FT8215Q1的硬件上電，再將FT8215Q1硬件的U、V、W接至風(fēng)扇電機(jī)的3根相線，仿真器排線通過VDD5、SCL、SDA、GND和芯片的通信口連接， 即完成調(diào)試連接準(zhǔn)備，隨后可以在電腦端打開對(duì)應(yīng)GUI展開功能調(diào)試。

B

上位機(jī)

FT8215Q1使用GUI調(diào)試，操作簡(jiǎn)單，易于上手。轉(zhuǎn)速開環(huán)、閉環(huán)、電流環(huán)等多種控制模式可選擇，限速、限流、虛擬FG、PWM調(diào)速等多種功能可設(shè)置。

峰岹專注于為汽車行業(yè)提供創(chuàng)新解決方案，F(xiàn)T8215Q1作為國(guó)內(nèi)首家成熟量產(chǎn)的三相無感FOC超靜音全集成方案，以其卓越性能和穩(wěn)定運(yùn)行確保汽車座椅通風(fēng)系統(tǒng)的高效工作，目前已投入座椅風(fēng)扇廠和汽車零部件廠廣泛使用；

峰岹汽車座椅風(fēng)扇控制方案不僅在控制芯片性能、控制算法、技術(shù)參數(shù)、功能多樣性和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試等多個(gè)方面展現(xiàn)了出色的性能表現(xiàn)，同時(shí)方案調(diào)試便捷，功能齊全，便于開發(fā)，充分滿足了廣大汽車制造商的應(yīng)用需求。該方案的成功應(yīng)用為行業(yè)樹立了新的標(biāo)桿，為制造商提供了一流的解決方案，將助力汽車座椅通風(fēng)技術(shù)的創(chuàng)新與升級(jí)。