三相無感全內置FT8215Q1汽車座椅風扇方案

汽車座椅通風功能逐步成為轎車、SUV、MPV、面包車、大型車等車型座椅的標準配置，通過整車的4~8個座椅風扇，調控最適宜的溫度，可為用戶帶來更舒適的駕駛體驗，而汽車座椅風扇的驅動控制方案是座椅通風功能得以實現和性能優化的關鍵所在。

汽車座椅風扇主要以blower風扇為主，座椅通風供風方式則分為 “向外吹風”和“向內吸風”，不管采用哪種方式，風扇整體的抗干擾、耐壓、板框尺寸、調速功能、效率和噪音等問題都需要在設計時綜合考慮，故對座椅風扇控制方案設計也提出了較高的要求。

峰岹推出FT8215Q1

汽車座椅通風方案

基于汽車座椅通風的產品需求和技術要點，峰岹推出FT8215Q1汽車座椅通風解決方案：FT8215Q1是峰岹ASIC產品系列中一款全集成、車規級IC，在三相無感直流無刷電機控制中這款芯片表現得尤為亮眼。FT8215Q1以卓越可靠的性能，確保了其在座椅通風系統中的平穩運行和高效性能，可為汽車制造商提供更加優異的解決方案。

汽車座椅通風方案的技術要求

1、寬工作電壓范圍運行、輸出電流大

2、電機驅動芯片耐壓能力強

3、風扇內置的PCB板框尺寸小

4、PWM調速支持更寬的頻率范圍

5、滿足調速曲線和停機控制的特殊需求

6、抗干擾能力強

峰岹汽車座椅風扇方案特點

01

方案采用可靠穩定的控制芯片

峰岹汽車座椅風扇方案采用性能穩定可靠的ASIC芯片FT8215Q1，該芯片產品經專業機構測試和認證，符合AEC-Q100車規標準。

02

滿足寬電壓范圍、大電流應用

汽車座椅通風方案的額定電壓為13.5V，工作電壓6.0V-18.0V，工作電流0.3A-0.8A；

FT8215Q1支持工作電壓5.0V-20.0V，最大工作電流1A，滿足汽車座椅風扇對寬電壓、大電流應用的需求；

03

采用無感FOC控制算法

控制方案高效靜音

A

可實現緩啟動，啟動過程順滑平緩，無電流過沖

0%停機，100%全速，PWM正向調速，中間duty線性或者非線性調速；

0%不停機，100%全速，PWM正向調速；

B

采用無感FOC算法，驅動電機的三相電流波形正弦度高，無畸變

圖：FT8215Q1方案相電流正弦無畸變

圖：其他方案相電流波形有缺口

相較于市場上常見的開窗口正弦波（或者方波）驅動方案，FT8215Q1的無感FOC算法具備效率高，噪音低，電機轉矩脈動小等特點，故整體方案性能更加優異。

04

符合汽車芯片嚴苛的耐壓性能要求

由于發電機的內在特性，當較大的電氣負載被關斷時，容易產生電壓脈沖，因此車用芯片的耐壓性能有著嚴苛的要求；一般情況下，要求最大耐壓值為27V，FT8215Q1的最大耐壓值可達36V，超額滿足車用芯片的耐壓需求，且無需外置電路；

05

實現更小巧緊湊的控制器——

小封裝全集成IC

芯片內置驅動MOS、高度集成電機控制所需部件，內含堵轉、欠壓、過壓、缺相、限流、過流過溫等保護功能，擁有PWM/Analog/Clock/I2C等多種調速方式、及正反轉控制、FG輸出等接口。

A

封裝

FT8215Q1為QFN封裝，24個引腳，長寬4x4mm；對比競品A公司的芯片封裝，FT8215Q1芯片封裝尺寸更小，可更加靈活適用于不同的硬件設計方案。

B

PCBA方案板框占用空間小、更具有優勢

06

PWM調速頻率范圍更寬

可支持100Hz

常規汽車座椅風扇方案中，存在兩種調速方式：PWM調速和電力載波調速

A

PWM調速

PWM調速方案為三根導線，分別是VCC、GND和PWM，其中PWM接口用來控制風扇轉速，且常規要求PWM調速頻率使用100Hz。

B

電力載波調速

電力載波調速方案為兩根導線，分別是VCC和GND。其中VCC是電力載波信號，高電平為12V，低電平為0V，常規要求頻率為100Hz，如下圖：

電力載波信號在原理上分成兩路作為輸入：一路輸入到芯片VCC引腳，給芯片供電，另外一路經過電阻分壓后輸入至PWM引腳，以實現調速功能。

由此可見，在汽車座椅風扇方案中，以上兩種調速方式對PWM頻率均有100Hz的低頻率要求，但目前市場上常規芯片調速頻率范圍窄，很難滿足該方案對低調速頻率的需求，而峰岹FT8215Q1可支持PWM調速頻率范圍為20Hz-100KHz，頻率范圍寬，可完全滿足方案對調速頻率的需求。

07

多種調速曲線控制

汽車座椅風扇，常見的調速曲線有以下幾種：

A

正常PWM線性或多段調速

0%停機，100%全速，PWM正向調速，中間duty線性或者非線性調速；

0%不停機，100%全速，PWM正向調速；

B

反向PWM線性或多段調速

0%全速，100%停機，PWM反向調速，中間duty線性或者非線性調速；

0%全速，100%不停機，PWM反向調速；

C

PWM正向調速、兩端停機

0%停機，94%全速，95%-100%停機，PWM正向調速，中間duty線性或者非線性調速。

D

PWM反向調速、兩端停機

0%停機，5%全速，95%-100%停機，PWM反向調速，中間duty線性或者非線性調速；

FT8215Q1支持多種調速曲線、線性或者多段曲線調速、PWM正向或者反向調速、一端停機或者兩端停機等調速方式，FT8215Q1汽車座椅風扇方案可支持多種適配，滿足不同車企對汽車座椅風扇的不同調速方案控制需求。

08

超強抗干擾能力，通過ISO7637-2、

ISO16750拋負載測試

汽車系統工作環境復雜，安全性能要求極高，故對座椅風扇整體的抗干擾能力要求嚴苛；

FT8215Q1汽車座椅風扇方案，已完全通過拋負載測試，其中ISO7637-2（1、2A、2B、3A、3B、4、5B）標準如下：

09

通過浪涌測試

A

測試標準

廠商要求測試標準：電壓500V，時間50us

B

測試結果

正壓500V 和負壓500V，各測試5個脈沖，均可以通過

正壓500V，5個脈沖：

負壓500V，5個脈沖：

10

調試便捷、功能健全、便于開發

A

調試工具&連接

FT8215Q1的調試工具為峰岹ASIC仿真器，其一端通過 USB線分別連接仿真器和電腦，另外一端通過排線連接FT8215Q1硬件板，即完成調試工具連接。

調試時先通過VCC和GND將FT8215Q1的硬件上電，再將FT8215Q1硬件的U、V、W接至風扇電機的3根相線，仿真器排線通過VDD5、SCL、SDA、GND和芯片的通信口連接， 即完成調試連接準備，隨后可以在電腦端打開對應GUI展開功能調試。

B

上位機

FT8215Q1使用GUI調試，操作簡單，易于上手。轉速開環、閉環、電流環等多種控制模式可選擇，限速、限流、虛擬FG、PWM調速等多種功能可設置。

峰岹專注于為汽車行業提供創新解決方案，FT8215Q1作為國內首家成熟量產的三相無感FOC超靜音全集成方案，以其卓越性能和穩定運行確保汽車座椅通風系統的高效工作，目前已投入座椅風扇廠和汽車零部件廠廣泛使用；

峰岹汽車座椅風扇控制方案不僅在控制芯片性能、控制算法、技術參數、功能多樣性和行業標準測試等多個方面展現了出色的性能表現，同時方案調試便捷，功能齊全，便于開發，充分滿足了廣大汽車制造商的應用需求。該方案的成功應用為行業樹立了新的標桿，為制造商提供了一流的解決方案，將助力汽車座椅通風技術的創新與升級。