标签: hsd驱动灯

首先阐述一下这个问题的由来，以前也相关的文档。 我们知道固态输出现在一般都有电流限制，我们很轻松的可以解决硬短路的问题。 硬短路是指负载电阻非常小的时候，表征直接短路的这种状态，这个时候无论是LSD还是HSD，内部都有电流检测单元，因此很容易 的将这个保护启动了。 真正的麻烦在于软短路，软短路是所谓的过载。因此我们比如在考虑120%或者150%过载的时候，不可能采取硬件电流检测保护的手 段，这里有两个原因: 1. 电流检测精度有限，容易将最大电流和过载电流混淆，特别是输出电压在变化的时候，我们知道很多负载的电流实质上是与电池 电压相关的，因此如果做这个算法，硬件是很难完成的。 2.瞬态电流的问题，这个问题在于。启动的时候灯负载和电机负载有瞬态电流，这个值很大，但是我们必须提供这个电流以保证负 载的正常启动，否则就会出现操作中断的严重情况。 灯泡的瞬态与稳态电流 因此，我们的IC供应商在万般无奈之下，在内部采用了热保护。也就是： 温度高于一定值=关断=温度低于一定值=开启=继续过载，温度上升   一般IC厂商能保证HSD/LSD在10000次～100000次的热保护状态下不坏，不同的厂家不同。不过如果没有额外的单片机处理并施加保 护策略，可能不需要很长时间的过载，整个输出芯片就坏了。 以上的只是一种具体的概念，想要做到保护策略，LSD，HSD甚至是RELAY都可以。 我们的可以进行短路行为的认定 HSD/LSD有数字诊断和模拟诊断，这都没有关系，我们设定一个短路阈值和时间阈值，比如50ms内，做短路的判断处理： 数字短路就是用计数器，如果得到短路信息则计算器+，得到正常则计算器-，达到一定的情况就认为短路。 模拟诊断可以参考以下的三篇文章： HSD驱动灯的诊断问题—1 HSD驱动灯的诊断问题—2 HSD驱动灯的诊断问题—3 将电流通过计算得出以后，判断是否过流，因为误差较大，因此需要设定一定的阈值。 在发现一次“真正的短路”以后，我们的软件则必须将输出关闭，这样就彻底的完成了输出保护，当然我们也要考虑一些额外的问 题，短路保护以后，强制关闭对应的输出，维修完成后，如果清楚这个短路的位置。 如果“真正的短路”发生以后，是否需要考虑多次“真正的短路”是否对电子模块产生影响。 以我的了解，在考虑这个问题的时候。 需要设定一个总数3N， 在第一个N次数内，考虑一种复位方式，这时候一般是模块的使用前期。 在第二个N次数内，考虑更为苛刻的复位方式，这个时候模块工作时间往往较久，需要检测的东西较多。 在第三个N次数内，模块已经到了寿命的末期，需要确认是否模块的输出已经坏了。实质上，这个寿命是与IC的寿命息息相关的，如 果选用好一些的IC，可能策略可以做得简单一些。如果成本压力大，还是需要细细去折腾的。

实际上，K的曲线线性化会有很大的误差，看以下曲线，其非线性非常严重，如果采用整条线形如上篇文章的描述，存在着很大的误差。 我们在做如下电路图的运算： 通过以上计算，我们得到了K值得函数，其中第一段为线形的，中间三个点采用二次函数拟合，最后一段采用线性的。通过上述运算，可以得到： 通过K值的变换，我们把各个电压的电流求出，然后可以得到以下采样电压的图像： 最后可以得到AD值的图像： 因此可以比较精确的知道当不同电压时值得不同，所以在诊断采样电压的同时也要采集电源电压。 此文章分成三部分，第一部分主要讲问题的由来和K值得内部设计，第二部分按照应用文章线性化求解，第三部分按照图形求解方法，分段线形或拟合来求得最后采样值。 HSD驱动灯的诊断问题—1 HSD驱动灯的诊断问题—2 HSD驱动灯的诊断问题—3

按照前文的算法，我们首先看一下灯泡的电流图，灯泡的电流是和电压相关的，一般灯泡给出的额定电流都是在一定电压下的，随着电压的不同，电流也会随之改变。如下图所示： 每个灯泡存在大的分散性，因此一般加上6%的误差。 在EOL过程中，需要对每块芯片进行校验，因为存在的巨大的非线性，每个K值波动很大，因此如果选用同一个值对所有芯片的话，这是很难做的，因此在EOL出厂校验的时候，加入其中，可以起到非常关键的作用。 我们首先对1.29V～2.69V的范围进行线性化，得出线性曲线的斜率和截距。（K值线性化） 我们因此可以得到DAC的曲线与功率相关的曲线。 为了计算方便我们需要把曲线整个线性化（灯泡电流线性化），方法如下： 曲线对比如下： 因此我们可以得到所有的曲线图： 我们可以发现，用这样的方法可以很明显的把26W和42W的区分出来。 HSD驱动灯的诊断问题—1 HSD驱动灯的诊断问题—2 HSD驱动灯的诊断问题—3

我们一般使用HSD驱动转向灯，转向灯有前后侧三个，一般分别为21W，21W，5W。转向灯非常重要，属于安全系统一部分，设想一下没有转向灯转弯是一件多么可怕的事情。因此我们需要认真对待转向灯的诊断问题。 下面介绍一下K值的概念，以 ST公司的HSD为例，ST的东西相对来说非常便宜，不过用的时候得注意设计，一般设计的时候冗余度比较小。 其内部电流镜像电路大致如图： 负载电流在输出引脚上产生一个压差 V ds(on) 运算放大器比较 V ds(on) 和到内部参考电压 VS; 如果 V ds(on) V s ，对检测电阻 Vsense 电压约为零。因此采样电流和与负载电流不成比例。 如果 V ds(on) V s ，电路控制采样电流， V sense =(K/R sense )*I load . 如果发生短路故障： V ds(on) V s 。在此情况下 Vsense 是拉调升为电压 VsenseH （典型值 5.5 伏）。 按照上面的接法，可以把K线性化，通过以下公式。 通过以下的一个流程图可以把上面的过程清晰的表达出来： 以上提出了一个诊断的问题，大致描述了K是怎么定义的，HSD内部关于镜像电流的结构和一些特性，以及HSD怎么样去线性化的问题。大部分摘自ST的应用文档。 这是第一部分的内容，第二部分将会主要介绍实际在灯诊断过程中如何计算的问题 HSD驱动灯的诊断问题—1 HSD驱动灯的诊断问题—2 HSD驱动灯的诊断问题—3