走线宽度的确定方法与流程

本发明涉及自动化控制，特别涉及一种走线宽度的确定方法。

背景技术：

1、随着车辆由分布式向集中式发展，车辆上越来越多的配电类驱动级负载放置到域控制器上使用智能高边驱动(smart hsd)芯片，所述智能高边驱动芯片具有自保护功能，也就是过压、过负载、高温时主动关断以保护芯片的功能，当检测到故障工况消失时可再恢复正常工作。所述智能高边驱动芯片还具有电流检测功能，以及负载断开(ol)、端口短路到地(scg)和端口短路到电源(scb)的诊断功能。

2、一般智能高边驱动芯片是设置在pcb板上的，目前pcb板的走线宽度基本上以电流信息输入为准，忽略了选定的scg阈值和过滤时间两个参数对走线宽度的影响，如果设置不合理会导致在scg时烧坏pcb板上的走线。

3、总而言之，智能高边驱动芯片是可以自保护的，但是在故障工况时，主要是在发生scg时，需要考虑和设计对pcb板走线或客户线束的保护，虽然电子保险丝(efuse)可实现此功能，但存在切换芯片、增加成本以及稳定可靠性未知的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种走线宽度的确定方法，以降低烧走线风险，同时降低成本。

2、为了实现上述目的以及其他相关目的，本发明提供了一种走线宽度的确定方法，包括以下步骤：

3、从客户端输入电流信息；

4、利用所述电流信息进行温升计算，并根据计算结果选择驱动装置；

5、利用所述驱动装置的is端口的电路参数进行累计误差verror的计算，并进一步获取vscgmin-verror和vnormalmax+verror，且从vscgmin-verror和vnormalmax+verror之间选取scg阈值，所述is端口的电路包括is引脚，其中vscgmin为发生端口短路到地时的is引脚的最小电压值，vnormalmax为正常工作时的is引脚的最大电压值；

6、根据所述scg阈值确认出过滤时间和第一走线宽度，并在驱动装置过流和过滤时间的基础上确定出第二走线宽度；

7、从所述第一走线宽度和第二走线宽度中选取较大值作为最终走线的宽度。

8、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，所述电流信息包括稳态最大电流、冲击电流、冲击时间、堵转电流、堵转时间、发生端口短路到地时的电流范围以及发生端口短路到地时的线束的阻抗范围。

9、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，利用所述电流信息进行温升计算，并根据计算结果选择驱动装置的步骤包括：在所述驱动装置为非脉冲宽度调制型时，计算出稳态最大温升、冲击电流温升和堵转电流温升，并结合腔内温度和芯片结温选择驱动装置；在所述驱动装置为脉冲宽度调制型时，计算出稳态最大温升、在稳态最大电流时的开关损耗产生的温升、冲击电流温升和堵转电流温升，并结合腔内温度和芯片结温选择驱动装置。

10、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，所述稳态最大温升＝i1×i1×rdson×rthia1，其中i1为稳态最大电流，rdson为驱动装置内部开关导通时的内阻，rthia1为驱动装置稳态对应的热阻；和/或，所述冲击电流温升＝i2×i2×rdson×rthia2，其中i2为冲击电流，rthia2为驱动装置冲击电流对应的热阻；和/或，所述堵转电流温升＝i3×i3×rdson×rthia3，其中所述i3为堵转电流，rthia3为驱动装置堵转电流对应的热阻。

11、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，所述芯片结温-腔内温度＝最大允许的温升，选择的所述驱动装置的稳态最大温升、冲击电流温升和堵转电流温升均小于所述最大允许的温升。

12、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，在所述电流信息中的冲击电流和堵转电流对应的is电压值均大于选取的scg阈值时，所述过滤时间覆盖所述冲击时间和堵转时间。

13、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，所述is端口的电路还包括第一电阻、第二电阻、电容和is输出端，其中，

14、所述第一电阻的第一端与所述is引脚电连接，其第二端接地；

15、所述第二电阻的第一端分别与所述is引脚和第一电阻的第一端电连接，其第二端分别与所述is输出端和电容的第一端电连接；

16、所述电容的第二端接地；

17、所述is输出端与微控制器的ad端口电连接。

18、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，利用所述驱动装置的is端口的电路参数进行累计误差verror的计算的步骤包括：

19、采用所述微控制器的ad端口采集is端口的电路的基本误差和采样误差；

20、将所述基本误差与所述采样误差相加获得所述累计误差verror。

21、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，所述vscgmin＝iscgmin/[比例×(1+比例误差)]×[电阻值×(1-电阻误差)]，其中iscgmin为发生端口短路到地时的负载的最小电流值，比例为is引脚上的电流和负载电流的比例，电阻值为第一电阻的阻值；

22、所述vnormalmax＝inormalmax/[比例×(1-比例误差)]×[电阻值×(1+电阻误差)]，其中inormalmax为正常工作时的负载的最大电流值。

23、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，确认出第一走线宽度和第二走线宽度的步骤包括：

24、在发生端口短路到地时，且在过滤时间阶段，该阶段的驱动装置处于非关断状态，根据驱动装置过流时的电流、过滤时间和温升确定出第二走线宽度；

25、在过滤时间阶段之后，根据选定的scg阈值确定出第一走线宽度。

26、可选的，在所述的走线宽度的确定方法中，所述驱动装置包括智能高边驱动芯片。

27、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

28、本发明采用合理的策略，在考虑scg阈值和过滤时间后确定最终走线宽度，与只根据电流信息确定走线宽度的现有技术相比，更能保护走线，能够降低烧走线风险，产品的性能也能够得到提升。

29、本发明提供的走线宽度的确定方法可适用于各种智能高边驱动装置，该方法利用回采的is电压值，采样合理的策略实现电子保险丝的功能，无需额外增加器件，能够降低成本，且适用范围广泛。

技术特征：

1.一种走线宽度的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，所述电流信息包括稳态最大电流、冲击电流、冲击时间、堵转电流、堵转时间、发生端口短路到地时的电流范围以及发生端口短路到地时的线束的阻抗范围。

3.如权利要求2所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，利用所述电流信息进行温升计算，并根据计算结果选择驱动装置的步骤包括：在所述驱动装置为非脉冲宽度调制型时，计算出稳态最大温升、冲击电流温升和堵转电流温升，并结合腔内温度和芯片结温选择驱动装置；在所述驱动装置为脉冲宽度调制型时，计算出稳态最大温升、在稳态最大电流时的开关损耗产生的温升、冲击电流温升和堵转电流温升，并结合腔内温度和芯片结温选择驱动装置。

4.如权利要求3所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，所述稳态最大温升＝i1×i1×rdson×rthia1，其中i1为稳态最大电流，rdson为驱动装置内部开关导通时的内阻，rthia1为驱动装置稳态对应的热阻；和/或，所述冲击电流温升＝i2×i2×rdson×rthia2，其中i2为冲击电流，rthia2为驱动装置冲击电流对应的热阻；和/或，所述堵转电流温升＝i3×i3×rdson×rthia3，其中所述i3为堵转电流，rthia3为驱动装置堵转电流对应的热阻。

5.如权利要求3所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，所述芯片结温-腔内温度＝最大允许的温升，选择的所述驱动装置的稳态最大温升、冲击电流温升和堵转电流温升均小于所述最大允许的温升。

6.如权利要求2所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，在所述电流信息中的冲击电流和堵转电流对应的is电压值均大于选取的scg阈值时，所述过滤时间覆盖所述冲击时间和堵转时间。

7.如权利要求1所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，所述is端口的电路还包括第一电阻、第二电阻、电容和is输出端，其中，

8.如权利要求7所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，利用所述驱动装置的is端口的电路参数进行累计误差verror的计算的步骤包括：

9.如权利要求7所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，所述vscgmin＝iscgmin/[比例×(1+比例误差)]×[电阻值×(1-电阻误差)]，其中iscgmin为发生端口短路到地时的负载的最小电流值，比例为is引脚上的电流和负载电流的比例，电阻值为第一电阻的阻值；

10.如权利要求1所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，确认出第一走线宽度和第二走线宽度的步骤包括：

11.如权利要求1所述的走线宽度的确定方法，其特征在于，所述驱动装置包括智能高边驱动芯片。

技术总结
本发明提供了一种走线宽度的确定方法，包括以下步骤：从客户端输入电流信息；利用电流信息进行温升计算，并根据计算结果选择驱动装置；利用驱动装置的IS端口的电路参数进行累计误差Verror的计算，并获取Vscg<subgt;min</subgt;‑Verror和Vnormal<subgt;max</subgt;+Verror，且从Vscg<subgt;min</subgt;‑Verror和Vnormal<subgt;max</subgt;+Verror之间选取SCG阈值；根据所述SCG阈值确定出过滤时间和第一走线宽度；并在驱动装置过流和过滤时间的基础上确定出第二走线宽度；从第一走线宽度和第二走线宽度中选取较大值作为最终走线的宽度。本发明在确定第一走线宽度和第二走线宽度后确定最终走线宽度，能够降低烧走线风险，同时还能降低成本。

技术研发人员：洪有敏,邹素瑞,胡智扬,耿妙妙,潘胡健
受保护的技术使用者：联合汽车电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25