汽车雨刷系统的解决方案

　　在目前已有的前端双雨刷中，左右雨刷器之间的同步采用机械连接来实现(图1)。这一做法很有必要，因为挡风玻璃上的污垢、风的影响或雨刷器的状况都会使左右雨刷器的动作不同。多年来，汽车产业一直在寻找一种能有效降低噪声和减小机械连接空间的智能解决。

　　一种就是用电子替代机械连接(图2)。在这种架构中，每个雨刷器都由一个直流电机驱动。直流电机由可直接安装在电机组件内部的微控制器和驱动IC来控制。用一个接口处理左右雨刷器的同步问题，因此雨刷器之间不必再使用传统雨刷上的机械连接，从而显著减小噪声并节省了空间。

　　由于成本的原因，雨刷系统中使用的是直流电机。支持PWM和4个功率MOSFET控制方向驱动的全H桥栅极驱动器能够控制这类电机。针对这类应用的IC必须采用高电压工艺设计，且必须适合在苛刻的环境中使用。此外，像挡风玻璃雨刷系统这样的大容量直流电机应用必须采用优化的通信接口。

　　由于雨刷的电子装置通常离车载无线电设备很近，因此，必须对EMC辐射进行控制，车载无线电的电信号中断会使汽车驾驶员难以忍受。可以采用差分串行通信接口 (SCI)收发器来减少这类辐射，改善EMC性能。SCI收发器是一种差分器件，在仅有一个雨刷器的系统中它也能以单端模式工作。栅极驱动器的SCI功能使其与LIN设备十分类似。不过与标准LIN接口相比，它的数据传输速率更快，可达100k波特。

　　每个雨刷器模块(图3)都由一个微控制器、一个高度集成的栅极驱动器和直流电机组成。由多个霍尔传感器测量两个雨刷器的位置。驱动器通过雨刷器开关将命令传至微控制器。电子装置可靠近雨刷器电机安装，因而无需很大的空间。