微控制器單元用于將信號(hào)和命令傳遞給 PTC 加熱器控制模塊中的不同元件，或接收來(lái)自這些元件的信號(hào)和測(cè)量數(shù)據(jù)。MCU 將接收指示要向 PTC 提供多少電流以及 PTC 負(fù)載處于什么溫度的信號(hào)，并將命令傳遞給相應(yīng)的元件。MCU 還會(huì)接收溫度、電壓、電流等測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些測(cè)量數(shù)據(jù)和條件采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｋl(fā)送或接收的具體信號(hào)取決于設(shè)計(jì)中存在多少個(gè) MCU，以及 MCU 是放置在高壓側(cè)還是低壓側(cè)。

如果設(shè)計(jì)人員選擇使用 2 個(gè) MCU，一個(gè)位于低壓側(cè)，另一個(gè)位于高壓側(cè)，那么低壓側(cè)的 MCU 負(fù)責(zé)通信，而高側(cè)的 MCU 負(fù)責(zé) PTC 負(fù)載控制。此拓?fù)淇梢愿笙薅鹊販p少所需的隔離信號(hào)數(shù)量。

如果設(shè)計(jì)人員決定使用一個(gè) MCU 并將其置于高壓側(cè)，建議使用沒(méi)有專用 WAKE 引腳的 LIN 收發(fā)器，以限制需要從高壓側(cè)傳輸?shù)降蛪簜?cè)的信號(hào)。不過(guò)，如果設(shè)計(jì)人員希望 MCU 監(jiān)控低壓軌以檢測(cè)其是否超出工作范圍，則該信號(hào)可以通過(guò)高精度模擬隔離器，然后饋入 MCU。適合這個(gè)電壓監(jiān)測(cè)應(yīng)用的模擬隔離器是 AMC1336-Q1，它具有出色的直流性能，最大失調(diào)電壓誤差為 ±0.5mV。它還采用小型 DWV (5.85mm × 11.5mm) 封裝。另一種選擇是使用分立式比較器電路來(lái)檢測(cè)輸入電壓軌是否超出工作范圍，并通過(guò)數(shù)字隔離器將該信號(hào)傳遞給 MCU。TLV3201-Q1 可能適用于此用途。建議 MCU 留有足夠的引腳來(lái)連接數(shù)字隔離器、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、溫度傳感器、負(fù)載電流監(jiān)測(cè)電路和電壓跟隨器。在使用 400V 或 800V 電池進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) MCU 的選擇沒(méi)有直接影響。考慮到所需的受限隔離信號(hào)以及僅使用一個(gè) MCU，此拓?fù)淇捎糜诠?jié)省成本。

表 3-1 舉例說(shuō)明了根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和放置方式，MCU 可能發(fā)送或接收哪些信號(hào)。設(shè)計(jì)人員可以自行決定添加或刪除某些信號(hào)。

互鎖是一種電流和電壓環(huán)路機(jī)制，連接車(chē)輛中的所有高壓子系統(tǒng)（電池管理系統(tǒng)、牽引逆變器、車(chē)載充電器等）。它監(jiān)測(cè)這些子系統(tǒng)或服務(wù)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)上有沒(méi)有任何干擾或篡改。如果檢測(cè)到這種情況，車(chē)輛中的高壓子系統(tǒng)（例如 PTC 加熱器模塊）將會(huì)關(guān)閉。將 PTC 加熱器模塊納入互鎖機(jī)制中可以降低用戶和其他子系統(tǒng)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高安全性。有關(guān)如何設(shè)計(jì)互鎖機(jī)制的指導(dǎo)，請(qǐng)參閱 TIDA-01445。

選擇使用一個(gè)或兩個(gè) MCU 因設(shè)計(jì)人員而異。這兩種拓?fù)涠紡V泛應(yīng)用于市場(chǎng)上的 PTC 加熱器模塊中，因此沒(méi)有對(duì)錯(cuò)之分。設(shè)計(jì)人員只需了解每種拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)和要求選擇最合適的拓?fù)洹?a xmlns:opentopic="http://www.idiominc.com/opentopic" class="xref" href="http://www.cqwzaes.cn/product/cn/TMS320F2800153-Q1" target="_blank">TMS320F2800153-Q1 是一款適用于 PTC 加熱器的 MCU，它配備 64KB 閃存，并采用 32 引腳 RHB (5mm × 5mm) 或 48 引腳 PHP (9mm × 9mm) 封裝。48 引腳版本相比 32 引腳版本具有更多的模擬和 GPIO 引腳，因此需要由設(shè)計(jì)人員決定使用哪個(gè)版本。如果設(shè)計(jì)中只需 1 個(gè) MCU，則使用 48 引腳版本可能更有意義。而在雙 MCU 方案中，32 引腳 MCU 可能更為合適。另一個(gè)可行的選擇是 MSPM0L1305-Q1，這是一款 32 引腳 RHB (5mm × 5mm) MCU，配備 32MHz Arm? Cortex?-M0+ 處理器內(nèi)核。采用 Arm Cortex-M0+ 內(nèi)核可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的能效和高性能。此外，由于支持 LIN 通信，該器件非常適合用于 PTC 加熱器中。