随着汽车电气系统中日益采用更小更智能的集成电路（IC），今朝是开始在处理大家熟视无睹的问题的时候了：为甚么我们依然在天窗模块、车窗玻璃升降器、动力锁、后挡板升降器、记忆座椅、压缩机和泵中用继电器控制电机？
当然，使用继电器进行设计便宜而且简单，但是，考虑到其有限的使用寿命和较大的处理方法尺寸，它们的功能有关现代电机使用而言仿佛颇显笨重。有关静谧、小而安全的处理方法，固态IC是汽车电机控制使用的最佳选择。处理方法尺寸
我们来比较一下两种处理方法，如图1所示：典型的继电器处理方法和具有相同额定电压和电流的等效固态处理方法。
图1：继电器处理方法与固态处理方法
针对处理方法尺寸，固态8mmampTImes8mm方形扁平无引脚封装（QFN）加上两个双排封装N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）约占继电器处理方法电路板面积的三分之一。看z轴，整个固态处理方法约莫9毫米高。或0.035英寸。倘若要构建电机驱动器印刷电路板（PCb），轻松地安装在电机外壳的背面，TI的固态处理方法非常适合此使用。
除了尺寸外，固态栅极驱动器还集成了一整套保护功能，在继电器处理方法中不得不独立构建这些功能。这些功能包括：电机电流测量
有关任何类型的电流调节，继电器和固态系统都要并联电阻。继电器处理方法要单独的分立放大器电路来新增在测试电阻上测量的电压。然后将新增的电压发送到微控制器（MCU）模数转换器（ADC），以便MCU中的数字逻辑可以决定何时封闭电机或限制电流。但是固态电机驱动器通常集成了低端电流并联放大器，因此要的唯一的分立元件是单个电流测试电阻。图2显示了集成电机驱动IC和分立电流测量电路拓扑结构之间的差异。
图2：分立与固态电流测量
TI的电机驱动器进一步采取了电流调节措施，使用连接到集成电流测试放大器的输出的内部比较器集成逐周期电流斩波办法。所要的只是一个外部基准电压，器件将解决电流限制，释放原来用于MCU或分立构建的资源。测试放大器的输出依然连接到封装引脚，但倘若您只要一定程度的电流调节，请考虑采用完全集成的处理方法，如DRV8702-Q1或DRV8703-Q1。接口连接MCU
当将继电器和固态处理方法连接到MCU时，固态IC通常可以实现MCU通用输入输出（GPIO）和模数转换器（ADC）引脚之间的笔直连接。这些IC通常具有足够的灵活性，可将1.8、3.3或5V逻辑电平电压与基于接地的高阻抗下拉电阻连接。有关继电器处理方法，为了实现类似的输入控制，要某种电流增益以控制继电器内的螺线管线圈。图3显示了将继电器和固态驱动器与MCU连接的电路拓扑结构的差异。
图3：接口连接MCU
图3中的继电器处理方法概述了对掺杂N掺杂P掺杂N掺杂（NPN）双极结型晶体管（bJT）的达林顿管的需求，两个电阻和一个保护二极管只会用MCUGPIO引脚笔直干扰继电器线圈。为了创建H桥并驱动双向电机，将要两个双排封装单刀双掷［SPDT］继电器，这意味着要上述两个电路元件来单独驱动两个继电器线圈。使用TI的电机驱动器之一，可以移除所有这些分立元件，从而创建更小更干净的PCb处理方法。电机转速曲线
带继电器的电机转速曲线非常低效。设计人员可以通过与电机串联放置的不同尺寸的电阻器或具有不同速度的多绕组电机，使用继电器来实现动力车窗、升降车门、天窗、滑动车门或泵的多速控制方法。倘若要选择不同的速度，这两种处理方法都要更多的继电器，而更多的继电器要更多的电路板空间和分立元件。
使用固态处理方法，您只要为TI的电机驱动器供应来自MCU的两个脉冲宽度调制（PWM）信号来控制电机转速。在DRV8702-Q1和DRV8703-Q1上，TI供应了相位/使能模式，其中惟有一个PWM信号施加到使能引脚，而简单的逻辑高或低相位引脚控制电机的方向。逻辑电平的PWM信号笔直转换为具有正确电压的MOSFET栅极，以完全加强高端或低端MOSFET。使用这种类型的接口，您可以快速设计多速泵、滑动玻璃天窗的定制运动曲线、软封闭动力车窗、便宜的可变速挡风玻璃雨刮器或任何其他类型的简单运动控制电机使用。实例
小占用空间天窗电机模块参考设计是一款用于天窗和车窗玻璃升降使用的固态电机控制模块。该TI参考设计采用DRV8703-Q1栅极驱动器，集成了电流并联放大器以及两个双排封装汽车级封装MOSFET，与典型的继电器处理方法相比，可创建非常小的功率级布局。该设计还包括两个TI的DRV5013-Q1锁存型霍尔传感器，用于对电机位置进行编码。
使用TI的固态电机驱动器设计电机控制系统将有助于减小PCb处理方法的尺寸，从而实现从同一模块控制更多的电机。凭借我们的电机驱动器的高集成度和简单的控制方法，设计人员可以快速、轻松地重新设计当前正在使用继电器的大多数现代有刷直流电机控制器电路。
