??????? 前言

　　暖通空調(HVAC)系統能夠向車廂輸送冷風或熱風，為乘客和駕駛員提供一個安全、舒適、輕松的環境，提高車窗和后視鏡的玻璃的可視性，濾除車廂內的花粉、塵土和異味。

　　最近，我們看到小轎車對空調系統的需求大幅增長。為確保汽車乘坐起來如同家里的沙發一樣舒適，空調系統變得日益復雜，相關法規也越來越多。事實上，現代空調系統將車內分為四個不同的區域，對每個區域進行獨立的氣候控制。因此，今天幾乎找不到一個沒有暖通空調系統的小轎車，空調系統的產量幾乎等于小轎車的產量。

　　自從汽車開始安裝空調的時候起，多項改良技術增加了現代空調系統的復雜程度。隨著空調系統向半自動空調和全自動化發展，人們預測手動空調的市場占有率將會逐步減少，但是，考慮到手動空調是經濟轎車的首選解決方案，我們可以斷定，手動空調系統不會很快退市。為順應汽車空調市場的發展趨勢，滿足汽車廠商對暖通空調系統的需求，針對空調系統通風閥定位電機應用，意法半導體開發出兩款新的智能功率驅動器 L99MD01和L99MD02。 L99MD01通常用于高端空調解決方案，而L99MD02則滿足中檔空調系統的需求。

　　驅動通風閥控制器的新型智能功率芯片

　　空調系統可以分為三大類型:手動空調、半自動空調和全自動空調。自動空調系統的通風閥是由步進電機或直流電機來控制的，具體是哪種電機取決于系統的復雜性和客戶需求。

　　典型的通風閥電機配置是利用內置電位計的直流電機執行位置檢測功能;另一種控制方法是采用單極步進電機。采用步進電機的解決方案有一大缺陷：連接通風閥執行器和電子氣候控制單元需要5條線。顯然，為快速且精確地調整溫度，需要增加通風閥和電機的數量，這勢必導致車上的線束變得龐大和雜亂。 采用LIN總線驅動的機電控制方法是一個可行的解決方案，但是，成本的增加使這個解決方案僅適用于特別高檔的小轎車。

　　L99MD01和L99MD02能夠滿足客戶的多項需求。這兩個器件都定位于中高檔汽車市場，為通風閥定位系統開發人員提供完整的保護功能和設計靈活性。這兩款產品都是由SPI總線控制，整合了完整的診斷和保護功能，能夠監控所有的輸出。

　　采用L99MD01驅動步進電機

　　L99MD01是一款由6路半橋組成的車用驅動器，能夠驅動步進電機和直流電機。

　　當被用作步進電機驅動器時，通過內置的開關式電源模塊，配合外部升壓轉換器，這款芯片能夠同時驅動4臺步進電機，或者依次驅動3臺步進電機。

　　這個芯片為驅動通風閥的每臺步進電機節省兩條線，把線數從5條減到3條。此外，L99MD01還能驅動成本低廉的雙極繞組的步進電機，每相可以節省一個繞組，因此能夠減少線纜數量。

　　圖1:L99MD01應用示意圖

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　　通過利用內置SMPS模塊，可以實現一個直流-直流升壓轉換器，把電源電壓提高一倍，取得一個對稱電壓電源(0V / Vs / 2xVs)，半橋電路被轉換為全橋工作模式，準許雙向電流通過，通過兩個半橋驅動一臺步進電機的兩相。

　　此外，這個對稱電源向步進電機的各相繞組供給雙向電流，每相只需一條線，這意味著，如果所有電機都共用一條電源線，從控制單元引出兩條線即可驅動一臺雙極步進電機(如圖1所示)。

　　我們從圖2可以看出采用L99MD01的步進電機驅動器設計在布線和成本方面的優點。

　　圖2:驅動雙極模式的步進電機節省電線和成本

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　　采用L99MD0x系列產品驅動直流電機

　　相對于步進電機，直流電機成本更加低廉，是通風閥控制系統中最常用的控制電機。L99MD01和L99MD02兩款產品都能用于驅動直流電機控制的通風閥定位系統。

　　在這兩款產品中，L99MD01的功能和技術比較復雜，主要用于高端的汽車市場;該芯片整合了8個半橋電路，能夠同時驅動4個直流電機或依次驅動7臺直流電機，如圖3和圖4所示。

　　圖3- L99MD01同時驅動4臺直流電機

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　　圖4- L99MD01依次驅動7臺直流電機

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　　L99MD02是一個精簡版的L99MD01。該產品的基本結構包括一個6路半橋驅動器，沒有外部升壓轉換器用SMPS模塊，目標應用鎖定在中檔汽車空調系統市場。