無刷電機充氣泵PCBA方案介紹【其利天下技術】

一、行業(yè)背景

近日，中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2023年我國汽車產(chǎn)銷量首次雙雙突破3000萬輛，創(chuàng)歷史新高。目前，全國機動車保有量達4.35億輛。通過數(shù)據(jù)分析我們可以發(fā)現(xiàn)，汽車行業(yè)的快速發(fā)展，同時也推動相關產(chǎn)業(yè)迎來新的機遇。比如，搭載無刷電機的車載數(shù)字氣泵，以其使用便捷高效、功耗低、性能穩(wěn)定的優(yōu)勢成為市場上極具競爭力的產(chǎn)品。

雖然有人認為車載數(shù)字氣泵這類應急工具購置后實際使用次數(shù)不多，甚至可能長期閑置，但對于資深駕駛員來說，在關鍵時刻，車載數(shù)字氣泵的作用至關重要。輪胎承載著汽車的全部動力、轉(zhuǎn)向和制動性能，對車輛安全起著至關重要的作用。因此，配備車載數(shù)字氣泵是有必要的。

數(shù)字氣泵—其利天下

二、無刷電機充氣泵PCBA方案深度揭秘

2.1數(shù)字氣泵的工作原理

車載電動充氣泵方案由一塊PCBA板集成其所需的功能，其充氣原理是發(fā)動機通過兩根三角帶驅(qū)動氣泵曲軸，進而驅(qū)動活塞進行打氣，打出的氣體通過導氣管導入儲氣筒。另一方面儲氣筒又通過一根導氣管將儲氣筒內(nèi)的氣體導入固定在氣泵上的調(diào)壓閥內(nèi)，進而控制儲氣筒內(nèi)的氣壓。

數(shù)字氣泵工作原理—其利天下

2.2主控芯片

我們的車載數(shù)字氣泵采用自主核心算法的KY32BJ030主控芯片。內(nèi)核為32位ARM Cortex-M0，F(xiàn)lash 128KB，主頻96MHZ的主控MCU，更低的功耗卻擁有高效的數(shù)據(jù)處理能力，同時也能保證電路的穩(wěn)定性和可靠性。支持PWM、IIC、SPI、 UART、ADC等多接口標準。在溫度-40℃——+85℃都能正常工作。除了車載數(shù)字氣泵外，芯片的兼容性能滿足多款產(chǎn)品方案開發(fā)，如：筋膜槍、低壓高速風機、電動工具、血氧儀、美容個護、酒精測試儀等。

數(shù)字氣泵主控芯片—其利天下

2.3屏驅(qū)

我們的車載數(shù)字氣泵采用永嘉VK1640B屏驅(qū)，可以調(diào)節(jié)驅(qū)動電流讓LED屏幕顯示最佳亮度。通過不同的背光架構(gòu)可以顯著降低功耗。我們根據(jù)客戶的車載氣泵方案需求，合理使用VK1640B屏驅(qū)可以避免LED變得過熱和不穩(wěn)定，導致熱失控，從而影響性能或?qū)е鹿收稀?/p>數(shù)字氣泵屏驅(qū)—其利天下

2.4二極管

方案中采用的肖特基SS54二極管，最高反向峰值電壓: 40V，最大平均整流電流: 5.0A，最大峰值浪涌電流: 120A，最大反向漏電流: 0.5mA，正向壓降: 0.55V。可以滿足我們在設計車載數(shù)字氣泵的PCBA方案時，既能保證安全性也滿足性能需求。

數(shù)字氣泵二極管—其利天下

2.5胎壓氣壓傳感器

在我們設計的車載數(shù)字氣泵PCBA中，把胎壓氣壓傳感器同時設計在電路板上，通過我司獨有核心算法支持，充分發(fā)揮傳感器高精度、分辨率高的優(yōu)勢。

數(shù)字氣泵胎壓氣壓傳感器—其利天下

2.6電源芯片

CN3304是一款工作于27V——65V的PFM升壓型四節(jié)鋰電池充電控制集成電路。CN3304采用恒流和準恒壓模式(Ouasi-CVIM)對電池進行充電管理，內(nèi)部集成有基準電壓源，電感電流檢測單元，電池電壓檢測電路和片外場效應晶體管驅(qū)動電路等，具有外部元件少，電路簡單等優(yōu)點。

數(shù)字氣泵電源芯片—其利天下

三.無刷電機充氣泵PCBA方案功能定制化

支持LED 菜單設置。

支持氣壓值設置，達到設置氣壓值時，自動停止充氣。

支持模塊切換:小車、摩托車、自行車、球類。

支持單位切換:PSI、BAR、KPA、KG/CM2。

3.1測量范圍

3 ~ 150PSI; 2 ~ 1030KPA
2 ~ 10.30Bar; 2 ~ 10.50Kg/cm2

3.2設置范圍

3 ~ 120PSI; 2 ~ 825KPA
2 ~ 8.25Bar; 2 ~ 8.45 Kg/cm2

3.3測量精度

+1% F.S(+1.5PSI、+10KPA、+0.1Bar、 +0.1Kg/cm2)。

3.4控制精度

+1% F.S(+1.5PSI、+10KPA、+0.1Bar、 +0.1Kg/cm2)

3.5測量分辨率

0.5PSI、5KPA、0.05Bar、 0.05Kg/cm2

3.6設置分辨率

0.5PSI、5KPA、 0.05Bar、 0.05Kg/cm2

支持電量顯示、及低電量報警功能。

支持數(shù)字傳感器自檢功能。

支持SOS 緊急救援LED 指示支持LED照明燈。

支持 USB-C 鋰電池充電功能。支持USB-A接口對外供電功能。

支持雙顯屏(客戶定制)

支持應急電源(客戶定制)

電機控制：MOS管、外接鎖定開關(充講關)

照明燈控制：12V限流，外接鎖定開關

記憶功能：掉電不丟失單位和設置值

溫度范圍：芯片工作范圍-30 ~ 70攝氏度

溫度補償：軟件溫度補償

充氣顯示：充氣過程中顯示胎內(nèi)氣壓

充氣補償：充氣到預設值后補償0.2PSI

超量程：超過測量范圍，顯示Err

零點追蹤：軟件實時追蹤

四.綜述

未來，隨著用戶需求的多樣化，車載數(shù)字氣泵會更加智能化、便捷化和個性化，我司能夠根據(jù)用戶的需求，專業(yè)定制和調(diào)整不同的PCBA驅(qū)動方案，以更好地搭配有刷電機或者無刷電機，打造具有前沿技術的產(chǎn)品，滿足不同的用戶需求。同時，無刷電機驅(qū)動技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展，車載數(shù)字氣泵將會在更多的領域得到應用和推廣。

數(shù)字充氣泵PCBA—其利天下數(shù)字充氣泵PCBA—其利天下