Red de conocimientos sobre prescripción popular - Enciclopedia de Medicina Tradicional China - Cuéntenos más sobre el soporte técnico y las aplicaciones de la mecatrónica de automóviles moderna, así como sobre los problemas y soluciones existentes. GraciasSoluciones mecatrónicas de LAN para automóviles Los fabricantes de automóviles se comprometen a ampliar el uso de controles electrónicos en cada nuevo diseño de vehículo. En el práctico y económico mercado del automóvil, la ventaja del control electrónico sobre los sistemas mecánicos es que reduce los costos mediante un montaje más simple y rápido, mientras que la reducción de peso reduce en gran medida los costos de combustible. Los automóviles de marca se centran en ofrecer características avanzadas y mejorar la comodidad de los pasajeros para diferenciar sus productos y garantizar ganancias. Esta tendencia requiere cambios fundamentales, como el rediseño, de la infraestructura de la línea de montaje de vehículos. A medida que los subsistemas electrónicos se vuelven más numerosos, los métodos tradicionales de cableado punto a punto rápidamente se vuelven difíciles de manejar, complejos e inasequibles. Es más, el desarrollo de software relacionado con el control central de un gran número de frenos se vuelve particularmente complejo y requiere mucho tiempo, lo que requiere que los diseñadores desarrollen software confiable. Además, las complejas conexiones de señales entre el controlador central y varios subsistemas, como el control PWM de una gran cantidad de motores electrónicos, generarán una alta radiación electromagnética, lo que dificultará la supresión de la radiación y será muy costosa de resolver en un vehículo. -base amplia. Convertir más inteligencia en un subsistema independiente reducirá una gran cantidad de cableado y transmisión de señales del automóvil, y también reducirá la carga en el controlador central del automóvil. Validar y garantizar que el software pueda ejecutar múltiples combinaciones de capacidades es un proceso largo que requiere un tiempo de ingeniería significativo. Además, desarrollar, fabricar e instalar diferentes tipos de haces de cables y cableado adicional punto a punto para cada motor agregará rápidamente más peso y costo. La radiación electromagnética también comenzará a aumentar debido a la alta densidad de transmisión de señales entre el panel de control y el motor. Otra solución modular que es fácil de implementar es integrar el control digital en un controlador de motor de un solo chip o de varios chips. Sumar o restar motores es más fácil, simplemente agregue o reste chips o módulos de controlador de motor en consecuencia. Sin embargo, esto requiere cambios en el diseño de la placa y esta solución no reduce la complejidad del cableado entre la placa de control y el conjunto de motores. Por lo tanto, si queremos resolver los problemas electromagnéticos y de costes, necesitamos otra solución. Para transferir más inteligencia al punto del motor, el módulo integrado del motor se utiliza para combinar la interfaz, el controlador y el controlador, así como el propio motor en una unidad independiente, como se muestra en la Figura 1. La Figura 1 Módulo de integración del motor muestra que esto reduce la carga en el tablero de control y contiene solo un procesador y una interfaz de bus, como un bus LIN de tres cables. LIN ha sido ampliamente utilizado por los integradores de electrónica automotriz para reducir la complejidad del cableado y la transmisión de señales del automóvil. Como solución de interconexión estándar de la industria, la interfaz LIN estándar y las funciones de manejo y control interno del módulo se pueden utilizar para admitir una gran cantidad de módulos mecatrónicos en automóviles. Agregar un motor adicional simplemente conecta el motor al bus como un módulo mecatrónico completo. Esto no sólo resuelve los problemas de complejidad del software, EMI y clasificación, sino que también permite a los proveedores de módulos automotrices entregar módulos "listos para usar" a los clientes fabricantes de automóviles. Como resultado, la integración de sistemas electrónicos se vuelve más sencilla, lo que genera tiempo valioso para mejorar los modelos nuevos y existentes y obtener beneficios en el mercado. Los proveedores de subsistemas también pueden crear nuevas funciones e incorporar IP en módulos, lo que puede diferenciarlos y proteger su inversión en el desarrollo de productos. Los módulos electrónicos automotrices comúnmente conectados a redes LIN incluyen ventanas montadas en puertas, espejos y cerraduras de puertas, ajustes electrónicos de asientos, sistemas de posicionamiento de luces de techo, motores y ventiladores con temperatura controlada. La mayoría de estas aplicaciones requieren control en una o varias dimensiones. Para realizar una solución mecatrónica, los integradores de sistemas no solo necesitan una interfaz LIN IP madura, sino también un control de motor configurable con funciones de accionamiento de motor integradas, integración de CPU y subsistemas de almacenamiento, y tecnología electrónica de potencia adecuada para el voltaje nominal del vehículo. La Figura 2 muestra el bloque de funciones de interfaz de bus integrado y la solución de controlador de motor mecatrónico. La interfaz LIN acepta comandos de posición y accionamiento de motor de alto nivel. La función de accionamiento del motor inteligente permite transferir las señales necesarias de un motor a otro. Las implementaciones específicas pueden requerir máquinas de estado, tablas de búsqueda actuales de micropasos y controladores actuales, y los diseñadores pueden establecer parámetros para cumplir con requisitos específicos del sistema. Además de las funciones de interfaz y control, se deben utilizar otros bloques funcionales, como reguladores de voltaje, bombas de carga y MOSFET de accionamiento de motor necesarios para el control de motores paso a paso. La tecnología de energía inteligente puede combinar todos estos módulos en una solución integrada e integrarla rápidamente en el conjunto del motor. La solución de controlador de motor en la Figura 2 muestra que funciones de control de motor más complejas, como la configuración de corriente, también se pueden usar en hardware de esta manera.
Cuéntenos más sobre el soporte técnico y las aplicaciones de la mecatrónica de automóviles moderna, así como sobre los problemas y soluciones existentes. GraciasSoluciones mecatrónicas de LAN para automóviles Los fabricantes de automóviles se comprometen a ampliar el uso de controles electrónicos en cada nuevo diseño de vehículo. En el práctico y económico mercado del automóvil, la ventaja del control electrónico sobre los sistemas mecánicos es que reduce los costos mediante un montaje más simple y rápido, mientras que la reducción de peso reduce en gran medida los costos de combustible. Los automóviles de marca se centran en ofrecer características avanzadas y mejorar la comodidad de los pasajeros para diferenciar sus productos y garantizar ganancias. Esta tendencia requiere cambios fundamentales, como el rediseño, de la infraestructura de la línea de montaje de vehículos. A medida que los subsistemas electrónicos se vuelven más numerosos, los métodos tradicionales de cableado punto a punto rápidamente se vuelven difíciles de manejar, complejos e inasequibles. Es más, el desarrollo de software relacionado con el control central de un gran número de frenos se vuelve particularmente complejo y requiere mucho tiempo, lo que requiere que los diseñadores desarrollen software confiable. Además, las complejas conexiones de señales entre el controlador central y varios subsistemas, como el control PWM de una gran cantidad de motores electrónicos, generarán una alta radiación electromagnética, lo que dificultará la supresión de la radiación y será muy costosa de resolver en un vehículo. -base amplia. Convertir más inteligencia en un subsistema independiente reducirá una gran cantidad de cableado y transmisión de señales del automóvil, y también reducirá la carga en el controlador central del automóvil. Validar y garantizar que el software pueda ejecutar múltiples combinaciones de capacidades es un proceso largo que requiere un tiempo de ingeniería significativo. Además, desarrollar, fabricar e instalar diferentes tipos de haces de cables y cableado adicional punto a punto para cada motor agregará rápidamente más peso y costo. La radiación electromagnética también comenzará a aumentar debido a la alta densidad de transmisión de señales entre el panel de control y el motor. Otra solución modular que es fácil de implementar es integrar el control digital en un controlador de motor de un solo chip o de varios chips. Sumar o restar motores es más fácil, simplemente agregue o reste chips o módulos de controlador de motor en consecuencia. Sin embargo, esto requiere cambios en el diseño de la placa y esta solución no reduce la complejidad del cableado entre la placa de control y el conjunto de motores. Por lo tanto, si queremos resolver los problemas electromagnéticos y de costes, necesitamos otra solución. Para transferir más inteligencia al punto del motor, el módulo integrado del motor se utiliza para combinar la interfaz, el controlador y el controlador, así como el propio motor en una unidad independiente, como se muestra en la Figura 1. La Figura 1 Módulo de integración del motor muestra que esto reduce la carga en el tablero de control y contiene solo un procesador y una interfaz de bus, como un bus LIN de tres cables. LIN ha sido ampliamente utilizado por los integradores de electrónica automotriz para reducir la complejidad del cableado y la transmisión de señales del automóvil. Como solución de interconexión estándar de la industria, la interfaz LIN estándar y las funciones de manejo y control interno del módulo se pueden utilizar para admitir una gran cantidad de módulos mecatrónicos en automóviles. Agregar un motor adicional simplemente conecta el motor al bus como un módulo mecatrónico completo. Esto no sólo resuelve los problemas de complejidad del software, EMI y clasificación, sino que también permite a los proveedores de módulos automotrices entregar módulos "listos para usar" a los clientes fabricantes de automóviles. Como resultado, la integración de sistemas electrónicos se vuelve más sencilla, lo que genera tiempo valioso para mejorar los modelos nuevos y existentes y obtener beneficios en el mercado. Los proveedores de subsistemas también pueden crear nuevas funciones e incorporar IP en módulos, lo que puede diferenciarlos y proteger su inversión en el desarrollo de productos. Los módulos electrónicos automotrices comúnmente conectados a redes LIN incluyen ventanas montadas en puertas, espejos y cerraduras de puertas, ajustes electrónicos de asientos, sistemas de posicionamiento de luces de techo, motores y ventiladores con temperatura controlada. La mayoría de estas aplicaciones requieren control en una o varias dimensiones. Para realizar una solución mecatrónica, los integradores de sistemas no solo necesitan una interfaz LIN IP madura, sino también un control de motor configurable con funciones de accionamiento de motor integradas, integración de CPU y subsistemas de almacenamiento, y tecnología electrónica de potencia adecuada para el voltaje nominal del vehículo. La Figura 2 muestra el bloque de funciones de interfaz de bus integrado y la solución de controlador de motor mecatrónico. La interfaz LIN acepta comandos de posición y accionamiento de motor de alto nivel. La función de accionamiento del motor inteligente permite transferir las señales necesarias de un motor a otro. Las implementaciones específicas pueden requerir máquinas de estado, tablas de búsqueda actuales de micropasos y controladores actuales, y los diseñadores pueden establecer parámetros para cumplir con requisitos específicos del sistema. Además de las funciones de interfaz y control, se deben utilizar otros bloques funcionales, como reguladores de voltaje, bombas de carga y MOSFET de accionamiento de motor necesarios para el control de motores paso a paso. La tecnología de energía inteligente puede combinar todos estos módulos en una solución integrada e integrarla rápidamente en el conjunto del motor. La solución de controlador de motor en la Figura 2 muestra que funciones de control de motor más complejas, como la configuración de corriente, también se pueden usar en hardware de esta manera.
Si diseñan un controlador de motor paso a paso de forma independiente, los diseñadores a menudo quieren usar su propia configuración actual para admitir los modos de micropasos "hacia adelante", "decaimiento lento", "decaimiento rápido" y "decaimiento mixto". Otro diseño que tiene un impacto crítico en el funcionamiento del motor paso a paso es la determinación de la frecuencia PWM. Si la frecuencia se establece demasiado alta, puede causar sobrecalentamiento. Por otro lado, si la frecuencia es demasiado baja, el conductor producirá un ruido audible. Establecer una frecuencia razonable depende de las condiciones de funcionamiento, incluido el voltaje de suministro, la corriente común y la temperatura de funcionamiento. Si la aplicación es un módulo de mecatrónica automotriz, todos estos pueden predecirse con precisión. Suponiendo valores típicos, se calcula que la frecuencia PWM óptima es de aproximadamente 22 kHz. Por lo tanto, es factible fijar la frecuencia PWM en el hardware, lo que puede ahorrar componentes externos. Otras características que pueden ser útiles en el hardware, como maximizar la confiabilidad, reducir el número de componentes para reducir los diodos externos o dispositivos Schottky y la detección de corriente en el chip, están integradas en un solo chip. La detección de corriente en el chip permite que el controlador IC integrado de un solo chip responda de forma independiente a los comandos recibidos por el bus LIN que establece la corriente del motor. Al utilizar el control del motor paso a paso necesario en el hardware, el condensador que se muestra en la imagen se convierte en el único componente externo necesario. Para los proveedores de subsistemas electrónicos, esta integración de hardware simplificada reduce el diseño de software, permite a los desarrolladores centrarse en el diseño de aplicaciones y agrega funcionalidad y rentabilidad únicas. AMI utilizó este enfoque para diseñar un controlador de motor paso a paso de un solo chip para módulos mecatrónicos automotrices conectados a LIN. AMI3062x es un circuito integrado integrado de un solo chip fabricado con la tecnología de energía inteligente Tecnología de interfaz inteligente (I2T) de AMI. I2T puede integrar circuitos de bajo, medio y alto voltaje, circuitos analógicos de alta precisión, memoria no volátil y algunos circuitos digitales de complejidad media en un solo IC. Como se muestra en la Figura 3, en este dispositivo, ambos controladores MOSFET de puente H utilizan transistores RDS (ON) de baja resistencia de fuente de drenaje de 40 V para cumplir con los requisitos de corriente del motor de hasta 800 mA. Figura 3 El circuito interno del AMIS-3062x respalda esquemáticamente las herramientas de desarrollo de tecnología de energía inteligente y también brinda a los ingenieros suficiente flexibilidad para diseñar comandos de bus de control de motores personalizados. Estos se pueden utilizar para acelerar el desarrollo de aplicaciones y reducir la señalización interna en el bus. La integración mecatrónica utilizando productos estándar requiere módulos con mayores requisitos de accionamiento del motor, que posiblemente requieran MOSFET externos adicionales y posiblemente utilicen MOSFET integrados I2T como precontroladores. Además, los módulos que requieren una transmisión de señales más compleja pueden requerir un microprocesador. Otra opción es utilizar procesadores estándar de 8, 16 o 32 bits, combinados con energía inteligente o soluciones discretas basadas en componentes digitales estándar y electrónica de potencia. Mayores niveles de integración e inteligencia Por otro lado, las soluciones de sistema en chip (SoC) ofrecen la mayor confiabilidad, montaje sencillo, menores costos y continuidad de materiales y suministro. Se necesita un proceso que pueda admitir microprocesadores integrados, circuitos digitales complejos analógicos de alta precisión y funciones de alto voltaje. Por ejemplo, la tecnología BCD (Bipolar CMOS DMOS) permite la integración de un núcleo de microcontrolador, memoria en chip y transistores DMOS independientes con un controlador de motor de alto voltaje de medio puente o puente completo con circuitos CMOS digitales. Las ventajas del proceso BCD incluyen clasificaciones máximas de voltaje del transistor DMOS y la capacidad de la memoria en el chip y los núcleos del procesador. Para cumplir con los futuros estándares de energía electrónica automotriz de 14 V y 42 V, los transistores DMOS deben ajustarse a 80 V. Un ejemplo es que el proceso BCD de AMI utiliza circuitos CMOS digitales en un proceso de 0,35 mm, que pueden utilizar una serie de procesadores complejos con núcleos de 32 bits, como ARM7TDMI. También hay memoria OTP, flash integrado de 64 kb para almacenamiento de códigos y/o EEPROM de datos de 1 kbyte. Los circuitos analógicos de alta precisión en el chip, incluidas las referencias de banda prohibida óptica, los ADC y DAC, y el IP digital, incluidos los controladores LIN, pueden simplificar el proceso de desarrollo para los proveedores de nivel 1. Soluciones de módulos multichip Además, la fabricación de módulos multichip y el uso integrado de energía inteligente, tecnologías digitales y analógicas brindan a los diseñadores más libertad y pueden crear subsistemas de procesamiento más flexibles con mayor capacidad de almacenamiento, adecuados para complejos multichip. Soluciones dimensionales. También puede utilizar reglas de diseño más pequeñas para crear subsistemas de CPU. Aunque se requieren mayores costos de proceso, los tamaños de chip más pequeños también pueden reducir los costos reales. Sin embargo, montar una solución multichip como parte de un módulo mecatrónico no es una cuestión sencilla.