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Stromsparende Lösung

Rücksicht: Mechatronische Außenspiegel mit EC-Glas

21. Juni 2010, 13:35 Uhr | Von Manuel Gärtner und Dr. Matthias Schiller

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1- oder 2-Gehäuse-Lösung möglich

Für den mechatronischen Lösungsansatz hat STMicroelectronics einen neuen Chip-Satz entwickelt (Bild 1 und Bild 2), der den bisher gängigen Baustein L9813 ersetzt. Im Vergleich zum hochintegrierten Vorgänger wurde die Topologie von einer 1-Chip-Lösung, auf der Leistung und Intelligenz auf einem Stück Silizium integriert sind (System- on-Chip), in eine 2-Chip-Lösung geändert, die je nach Bedarf in einem bzw. in zwei Gehäusen untergebracht werden kann. Die Entscheidung für den neuen Ansatz wurde entsprechend einer Entscheidungsmatrix getroffen, in der thermisches Management, Wiederverwendung von bewährten Funktionsblöcken, Entwicklungsaufwand, Kosten, Technologie-Effizienz und nicht zuletzt Skalierbarkeit und Flexibilität gegenübergesellt wurden. Speziell bei den letzten beiden Punkten zeigen die Erfahrungen der letzten Jahre, dass es hinsichtlich Speicherbedarf (Skalierbarkeit) und Bussystem- Schnittstelle (Flexibilität) kurzfristige Änderungen geben kann. Der neue Chip-Satz besteht aus einem Standard-Mikrocontroller aus der STM8A-Familie und dem dedizierten Spiegeltreiber- ASSP L99MM70XP. Für diesen Leistungs-Chip wurde ein Bipolar-CMOS-DMOS-Prozess (BCD) gewählt, der den Anforderungen der Spiegelelektronik entspricht.

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Auf der einen Seite werden hohe Spitzenströme geschaltet, wie etwa beim Einschalten einer Glühlampe oder beim Anfahren und Blockieren des Motors für die Spiegelverstellung. Auf der anderen Seite erfüllt der Prozess die Anforderung bezüglich EMV für die LIN-Schnittstelle. Zusätzlich muss auch eine hohe Genauigkeit bei der zu regelnden EC-Spannung garantiert werden, da die bekannten Gläser empfindlich selbst gegen kleinste Überspannungen sind. Um das neue EC-Glas der Firma Flabeg entsprechend seiner Charakte ristik anzusteuern, ist eine neue Schaltungstopologie entwickelt worden, die rückwärtskompatibel zu bestehenden EC-Glas-Technologien ist. Hierbei wurde darauf geachtet, dass auf keinen Fall die absoluten Grenzdaten wie z.B. die maximale Spannung in Vorwärtsund Rückwärts-Richtung sowie die zulässige Stromdichte im Umladefall überschritten werden. Die Information über die Dimmung des Glases wird via LIN übertragen, wobei der Zielwert für die Abdunkelung über die Auswertung zweier Lichtsensoren im Fahrzeug- Innenspiegel ermittelt wird. Im mechatronischen Spiegelmodul wird das LIN-Signal umgesetzt, und der L99MM70XP erhält die Information über ein SPI-Signal, in dem der Wert der Abdunkelung mit 6 bit Auflösung (25 mV) codiert ist. Neben der Ansteuerung ist über die SPI-Schnittstelle natürlich auch eine Diagnose möglich, die etwa im Fehlerfall ein „Spannung nicht erreicht“ oder „Spannung zu hoch“ ausgibt. Diese Diagnose ist ein wichtiges Argument für eine lokale EC-Elektronik gegenüber einer hart verdrahteten EC-Glas-Ansteuerung, wie sie weit verbreitet ist. Es entfallen aufwendige optische Band-Ende-Tests beim Automobilhersteller, die einen korrekten Verbau und Anschluss des Glases absichern müssen. Die voll funktionsfähige Applikation kann über den LIN-Bus und eine Diagnoseabfrage abgesichert werden. Hierdurch werden Kosten und Testzeit eingespart.