无刷电机充气泵PCBA方案介绍【其利天下技术】

一、行业背景

近日，中国汽车工业协会发布的数据显示，2023年我国汽车产销量首次双双突破3000万辆，创历史新高。目前，全国机动车保有量达4.35亿辆。通过数据分析我们可以发现，汽车行业的快速发展，同时也推动相关产业迎来新的机遇。比如，搭载无刷电机的车载数字气泵，以其使用便捷高效、功耗低、性能稳定的优势成为市场上极具竞争力的产品。

 

虽然有人认为车载数字气泵这类应急工具购置后实际使用次数不多，甚至可能长期闲置，但对于资深驾驶员来说，在关键时刻，车载数字气泵的作用至关重要。轮胎承载着汽车的全部动力、转向和制动性能，对车辆安全起着至关重要的作用。因此，配备车载数字气泵是有必要的。

数字气泵—其利天下

 

二、无刷电机充气泵PCBA方案深度揭秘

2.1数字气泵的工作原理

车载电动充气泵方案由一块PCBA板集成其所需的功能，其充气原理是发动机通过两根三角带驱动气泵曲轴，进而驱动活塞进行打气，打出的气体通过导气管导入储气筒。另一方面储气筒又通过一根导气管将储气筒内的气体导入固定在气泵上的调压阀内，进而控制储气筒内的气压。

数字气泵工作原理—其利天下

 

2.2主控芯片

我们的车载数字气泵采用自主核心算法的KY32BJ030主控芯片。内核为32位ARM Cortex-M0，Flash 128KB，主频96MHZ的主控MCU，更低的功耗却拥有高效的数据处理能力，同时也能保证电路的稳定性和可靠性。支持PWM、IIC、SPI、 UART、ADC等多接口标准。在温度-40℃——+85℃都能正常工作。除了车载数字气泵外，芯片的兼容性能满足多款产品方案开发，如：筋膜枪、低压高速风机、电动工具、血氧仪、美容个护、酒精测试仪等。

数字气泵主控芯片—其利天下

 

2.3屏驱

我们的车载数字气泵采用永嘉VK1640B屏驱，可以调节驱动电流让LED屏幕显示最佳亮度。通过不同的背光架构可以显著降低功耗。我们根据客户的车载气泵方案需求，合理使用VK1640B屏驱可以避免LED变得过热和不稳定，导致热失控，从而影响性能或导致故障。

数字气泵屏驱—其利天下

 

2.4二极管

方案中采用的肖特基SS54二极管，最高反向峰值电压: 40V，最大平均整流电流: 5.0A，最大峰值浪涌电流: 120A，最大反向漏电流: 0.5mA，正向压降: 0.55V。可以满足我们在设计车载数字气泵的PCBA方案时，既能保证安全性也满足性能需求。

数字气泵二极管—其利天下

 

2.5胎压气压传感器

在我们设计的车载数字气泵PCBA中，把胎压气压传感器同时设计在电路板上，通过我司独有核心算法支持，充分发挥传感器高精度、分辨率高的优势。

数字气泵胎压气压传感器—其利天下

2.6电源芯片

CN3304是一款工作于27V——65V的PFM升压型四节锂电池充电控制集成电路。CN3304采用恒流和准恒压模式(Ouasi-CVIM)对电池进行充电管理，内部集成有基准电压源，电感电流检测单元，电池电压检测电路和片外场效应晶体管驱动电路等，具有外部元件少，电路简单等优点。

数字气泵电源芯片—其利天下

 

三.无刷电机充气泵PCBA方案功能定制化

支持LED 菜单设置。

支持气压值设置，达到设置气压值时，自动停止充气。

支持模块切换:小车、摩托车、自行车、球类。

支持单位切换:PSI、BAR、KPA、KG/CM2。

 

3.1测量范围

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

3.2设置范围

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

3.3测量精度

+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测量分辨率

0.5PSI、5KPA、0.05Bar、 0.05Kg/cm2

3.6设置分辨率

0.5PSI、5KPA、 0.05Bar、 0.05Kg/cm2

支持电量显示、及低电量报警功能。

支持数字传感器自检功能。

支持SOS 紧急救援LED 指示支持LED照明灯。

支持 USB-C 锂电池充电功能。支持USB-A接口对外供电功能。

支持双显屏(客户定制)

支持应急电源(客户定制)

电机控制：MOS管、外接锁定开关(充讲关)

照明灯控制：12V限流，外接锁定开关

记忆功能：掉电不丢失单位和设置值

温度范围：芯片工作范围-30 ~ 70摄氏度

温度补偿：软件温度补偿

充气显示：充气过程中显示胎内气压

充气补偿：充气到预设值后补偿0.2PSI

超量程：超过测量范围，显示Err

零点追踪：软件实时追踪

 

 

四.综述

未来，随着用户需求的多样化，车载数字气泵会更加智能化、便捷化和个性化，我司能够根据用户的需求，专业定制和调整不同的PCBA驱动方案，以更好地搭配有刷电机或者无刷电机，打造具有前沿技术的产品，满足不同的用户需求。同时，无刷电机驱动技术的不断进步和应用场景的不断拓展，车载数字气泵将会在更多的领域得到应用和推广。

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