無論是調整座椅至最佳位置還是能夠輕松打開行李箱，車身電子設備系統都可使用電機來提高駕乘人員的舒適性和便利性。

　　金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）控制這些應用的電動裝置。但將 MOSFET 用作開關給電子控制模塊設計（包括電磁干擾（EMI）和熱管理、電流感應、斷電制動以及診斷與保護）帶來了新的技術性挑戰。德州儀器開發的集成電路（IC）電機驅動器產品集成了模擬功能，可幫助電子控制模塊設計人員應對這些挑戰，同時減小解決方案尺寸并縮短開發時間。

　　本文中，我們將討論可幫助應對這些設計挑戰、集成到電機驅動集成電路中的特定模擬功能。

　　降低電磁干擾（EMI）

　　降低 EMI 可通過在芯片級和 PCB 級的功能和解決方案來實現。降低 EMI 的一種關鍵方法是控制脈沖寬度調制（PWM）邊沿速率。柵極驅動產品，如用于有刷 DC（BDC）電機的 DRV8705-Q1、DRV8706-Q1、DRV8714-Q1 和 DRV8718-Q1 柵極驅動，以及用于無刷 DC（BLDC）電機的三相 DRV8343-Q1 均集成了智能柵極驅動技術，專門用于控制 PWM 邊沿轉換速率。此外，這些器件還提供了選擇壓擺率的功能，可最大程度地緩解 EMI。降低 EMI 的另一種常用技術是振動主時鐘頻率。具有集成 MOSFET 的 DRV10983-Q1 三相 BLDC 電機驅動器還集成了主時鐘頻率的抖動功能，通過在整個頻譜上擴展峰值來減小振幅。

　　熱管理

　　基于所驅動的負荷，電機的工作電流和失速電流的取值范圍很廣。對于高電流負荷，柵極驅動產品可讓您選擇使用分立 MOSFET 進行設計。電子控制模塊設計人員可優化布局，從而實現最佳的熱管理。對于低負荷電流負荷，可以使用具有集成 H 橋 MOSFET 的 DRV8873-Q1、DRV8874-Q1 和 DRV8876-Q1 等器件來驅動負荷，同時實現最佳的熱管理。此外，由三相 BLDC 電機驅動器驅動的低電流負荷可使用帶有集成 MOSFET 的 DRV10983-Q1。請注意：DRV10983-Q1 還集成了換向算法，從而使單芯片解決方案可驅動電機。

　　電流感應

　　測量電機中的電流以檢測電路和電機故障，并使用紋波計數來推斷電機位置。所有德州儀器 BDC 和 BLDC 電機和柵極驅動產品都集成了電流感應放大器，以放大電阻兩端的電壓。此外，DRV8106-Q1、DRV8706-Q1、DRV8714-Q1 和 DRV8718-Q1 還提供了一個在線電流感應放大器。使用在線電流感應測量，還可確定電機旋轉方向。

　　傳統上講，車窗使用由 BDC 電機驅動器驅動。但是，系統設計人員正在研究使用 BLDC 電機來驅動車窗，因為 BLDC 電機更為安靜。另外，還考慮使用 BLDC 電機來旋轉自動駕駛汽車的座椅底座。集成了電流感應功能的三相智能柵極驅動 DRV8343-Q1 可在這些應用中使用。

　　斷電制動

　　通過 MOSFET 解決方案，當關閉電機電源時，電機可自由旋轉。這種情況下，手動移動負荷，如手動打開或關閉電源線，可能會導致產生較大的反電動勢，從而損壞電子器件。針對行李箱控制模塊應用的 DRV8714-Q1 和 DRV8718-Q1，集成了斷電制動功能。此功能可測量產生的電壓并將電子制動應用于電機。此功能可阻止電機旋轉，從而停止產生電流。

　　診斷與保護

　　控制電機時，必須檢測電路故障并保護系統遠離這些故障。BDC 和 BLDC 柵極驅動集成了診斷電路以檢測開路和短路。此外，我們還提供某些集成電路的故障模式分布和管腳故障模式分析信息，以在需要時輔助功能安全設計。

　　在車身應用中實施控制模塊

　　表 1 將產品對應到這些應用中使用的電機。

　　表 1：適用于車身電機應用的一系列產品