ASSP加强汽车HVAC运动控制

HVAC系统通向乘客车厢的气流主要通过机械风门控制，这种机械风门与气流管道集成使用。这些风门用于引导空气在乘客车厢内各个区域（多区域气候控制）的流动，以控制热、冷空气混合，及外部和再循环空气混合（以控制车厢内污染，进而调节温度）。风门依次与直流电机机械（通常为步进电机）连接，从而形成众多的电子机械子系统。
与这些电子机械子系统设计有关的主要挑战在于，要达到实时、快速和精确的气流闭路控制（风门移动与定位的同时，还要减少系统的成本、尺寸和重量。此外，为保持乘客的舒适度，要求电机和风门近乎零噪音运行，同时延长整个系统的运行寿命并增强其可靠性也是关键因素。要满足这一系列苛刻的要求，很显然由大量分离式集成电路组成的电子模块将不再是可行的方法。
新近引入的AMIS-3052X步进运动控制ASSP，使汽车HVAC系统设计者能够开发出最终解决方案，极为灵活、有效地解决了系统层面的设计挑战。它基于一系列创新的集成片内功能，提供全面的可编程数据通信、电源管理、电机控制（速度、方向及位置）及系统保护功能。另外，这些设备可与5V和3.3V的微控制器兼容，并可通过SPI界面提供双向数据传输功能。该器件的原理图如图2所示，典型的电机驱动应用电路如图3所示。

可编程微步进及智能电机电流转换器
步进电机是一种同步直流电机，因此转子的稳定停留位置与定子的诱导磁通量是同步的。在步进电机中，微步进运行模式允许转子在一次完整的旋转中增加停留位置的数量，由此电机的震动和噪音得以大大减少。
AMIS-3052X与一台智能“步进命令电机电流”转换器一起，可提供7种微步进可编程模式（完整、1/2、1/2补偿、1/4、1/8、1/16和1/32），由此达到实时和快速反应，及HVAC风门的平稳精确运行。这一微步进特征还能够大量减少失步，实现零噪音运行，同时提高乘客车厢环境的舒适度。
AMIS-3052X的其他重要特征体现在集成“下一步”及“旋转方向”输入/输出引脚。一旦结合到系统微控制器中，它们能够使微步进模式及多个步进电机旋转方向快速变化（HVAC风门移动分辨率和方向），同时减少系统微控制器过载。

可编程H桥电机驱动器
在AMIS-3052X集成了两个带有高达1.6A可编程输出电流的全H桥输出级。输出电流的调节是通过电流模式脉冲宽度调制（PWM）来完成的，与集成的测量实际电机电流感测电路结合使用。除了不再需要外部H桥电机集成电路（减少系统的成本、尺寸和重量），改进的电机电流调节使HVAC风门的移动更加精确。

速度及荷载角输出
AMIS-3052X器件的一个创新性特征是“速度及荷载角”输出引脚，提供与电机测量反电势电压成比例的输出电压。这一输出信号可以发送到系统微控制器中，以便用户编程停转检测功能的演算法可以得到执行，转子停转条件也可以得到检测。有了此无传感器停转检测功能，就不再需要外部位置传感器，进一步减少了HVAC系统的成本、尺寸和重量。

电源管理与系统保护
AMIS-3052X系列产品是通过专有的高压混合信号技术开发的。因此，该设备可以在较宽的输入电源电压（～6V到～30V）内运行。这样一来也就不需要外部调压器了。另外，AMIS-30522还有额外的5V/50mA的稳压输出功能，旨在为外部微控制器供电。因此，也不需要由外部稳压器为微控制器供电。
AMIS ASSP也有功耗节省（睡眠）模式，以及短路、开路和过热检测及保护电路功能。

未来趋势
由于全球人士对能源效益、更洁净环境及减少温室气体排放的积极关注，对汽车HVAC系统实现提高效率、减少尺寸及零部件的数量的要求将变得越来越重要。另外，为了向乘客提供更加安全、舒适及用户自定义的HVAC功能，环保传感器的数量将继续增加，因此对电子数据处理和控制内容的需求也将增加。除了降低车内发动机及外部环境引起的可闻噪音水平外，还要加大力度减少乘客车厢内由于HVAC系统自身运行所引发的噪音。