48V-12V+DC-DC+轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)解決方案指南-2024-11-技術(shù)資料

系統(tǒng)解決方案指南?自從1898年汽車上引入電氣照明以來，市場對增加電氣特率、縮小電線和連接器尺寸，并適應(yīng)更多電氣功能及降低功耗。系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)目標(biāo)48V過去主要應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)MHEV的啟停功能以及其他減排技術(shù)，包括電動渦輪增壓器、廢氣再循環(huán)(EGR)泵和電加熱催化器。系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南市場信息及展望來源：EV-Volumes：2022年全球電動汽車銷量，MordorIntelligence：油CoherentMarketInsights：油電混合動力汽車市場分析系統(tǒng)描述DC-DC轉(zhuǎn)換器可設(shè)計(jì)為單向或雙向，其中單向功能（降壓）是必須的。本《?非隔離雙向同步升降壓是最常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。雙有源橋、電壓電平要求而未被廣泛采用。隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在高壓到低壓轉(zhuǎn)換中非常普遍，在這種情況下，必須隔離電路中的高須能夠在標(biāo)稱電壓之外運(yùn)行，因?yàn)殡妷弘娖綍螂姵爻潆姞顟B(tài)和其他因素而變化，需要為高于或低于標(biāo)稱電壓的工?為了達(dá)到最佳性能，48V電池需要低串聯(lián)電阻和平緩的放合的技術(shù)有鋰離子電池（Li-Ion）或鋰聚合物電池（Li-系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)描述系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)描述系統(tǒng)描述標(biāo)準(zhǔn)與合規(guī)性符合ISO26262這一國際功能安全標(biāo)準(zhǔn)，對于開發(fā)道路車輛的電氣和電子系統(tǒng)至關(guān)重要。該標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)是最大一。在單個元件發(fā)生故障時，冗余元件可作為備份，防止整個系統(tǒng)中斷。這對于關(guān)鍵安全系統(tǒng)（如控制制動、轉(zhuǎn)向?安森美（onsemi）作為一家歷史悠久的領(lǐng)先汽車產(chǎn)品供應(yīng)商，深知降低成本的同時還要提高性能和安全性所面臨系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽解決方案概覽非隔離功率級非隔離功率級電源模塊?雙向設(shè)計(jì)：?降壓?升壓電流和電壓信號調(diào)節(jié)&控制控制器和轉(zhuǎn)換器離線控制器和調(diào)節(jié)器?PWM控制、反激控制?降壓/升壓/反相控制器?低功率集成轉(zhuǎn)換器信號控制，內(nèi)存及其它靜電放電保護(hù)放大器和比較器斷路開關(guān)斷路開關(guān)中壓MOSFET輔助電源保護(hù)柵極驅(qū)動器48V濾波器電池電池數(shù)字隔離溫度檢測輔助電源輔助電源附加組件電壓檢測電流檢測EEPROMSBC功率級在此應(yīng)用中，普遍采用的功率級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是非隔離同步降壓轉(zhuǎn)換器。同步開關(guān)也便于雙向電流流動，從而實(shí)現(xiàn)升壓模輸出電壓紋波，在48V側(cè)設(shè)置了一個L-C濾波器。另一種降低輸出電壓紋波的方法是將功率分散到更多交錯相位上。需要注意的是，對于降壓模式和升壓模式，L-C濾波器都雙向功能對輸入和輸出電容器的選擇有著重要影響。為了實(shí)現(xiàn)雙向工作，功率級內(nèi)部的電容器會動態(tài)地轉(zhuǎn)換功能。選擇輸出電容容量需要在減少輸出電壓紋波、過沖和系統(tǒng)成本之間進(jìn)行權(quán)衡。過多的輸出電容量也會反過來影響瞬態(tài)響在網(wǎng)上查找交互式方框圖在網(wǎng)上查找交互式方框圖系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽解決方案概覽功率級：交錯非隔離雙向降壓-升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)*簡化原理圖多相轉(zhuǎn)換器單相轉(zhuǎn)換器相比，多相轉(zhuǎn)換器具有輸出紋波更低、可使用更小的電容器、瞬態(tài)響應(yīng)更快等優(yōu)點(diǎn)。其他優(yōu)勢還包括電感系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽48V電力網(wǎng)絡(luò)的元件冗余對于確保電力系統(tǒng)的可靠性和彈防止整個系統(tǒng)中斷。這對于控制制動、轉(zhuǎn)向和安全氣囊等關(guān)鍵安全系統(tǒng)尤為重要。車載環(huán)境帶來了各種挑戰(zhàn)，包括振?冗余有助于提高車輛電氣結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)健性，確保在部件故障、意外損壞的情況下實(shí)現(xiàn)連續(xù)和不間斷的功能，并降器件應(yīng)用案例表1：在48V系統(tǒng)中建立冗余的器件建議系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽APM系列提升了高度集成的緊湊型設(shè)計(jì)，具有低雜散電感和更好的抗電磁干擾（EMI）表現(xiàn)。高效的電流處理消除了44x29x5mm柵極5柵極6溫度1溫度2APM193相MOSFET電橋轉(zhuǎn)換器主逆變器解決方案概覽可將三個APM17模塊配置在一起，以驅(qū)動三相電機(jī)或六相電機(jī)（48V主逆變器）。?結(jié)阱熱阻最低。?設(shè)計(jì)緊湊，模塊總電阻低。?封裝種類：標(biāo)準(zhǔn)、壓接式、PCB側(cè)安裝引腳。APM17雙半橋模塊標(biāo)準(zhǔn)引腳壓接引腳PCB側(cè)安裝引腳系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽解決方案概覽NXV08B800DT1是汽車用雙通道背對背MOSFET?低結(jié)阱熱阻。?優(yōu)化的雜散電感與高度集成的緊湊設(shè)計(jì)。應(yīng)用概念1：電池開關(guān)應(yīng)用概念2：負(fù)載開關(guān)DC-DC轉(zhuǎn)換器的每一側(cè)都應(yīng)具備通過斷路開關(guān)（斷路器）與相應(yīng)的電源系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽解決方案概覽T10屏蔽柵極溝槽技術(shù)溝槽技術(shù)產(chǎn)品NVMFWS0D4N04XM，RDS(ON)可低至0.42m?,采用小巧的5x6封裝。而對于80V的選項(xiàng)傳統(tǒng)貼片隔離鋁外殼第12頁鋁外殼隔離為低功耗元器件預(yù)留空間解決方案概覽），更低的導(dǎo)通損耗屏蔽柵極源極溝槽柵極源極漏極漏極溝槽柵極屏蔽柵極），更低的導(dǎo)通損耗屏蔽柵極源極溝槽柵極源極漏極漏極溝槽柵極屏蔽柵極更低的開關(guān)損耗溝槽柵極源極屏蔽柵極源極漏極=Cgd=漏極屏蔽柵極溝槽柵極更低的開關(guān)損耗溝槽柵極源極屏蔽柵極源極漏極=Cgd=漏極屏蔽柵極溝槽柵極柵極電荷，QG(C)系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽應(yīng)用示例原理圖：FAD3171驅(qū)動一個T10MOSFET作為48V電池主開關(guān)用于DC-DC轉(zhuǎn)換的高壓側(cè)和低壓側(cè)驅(qū)動器系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南解決方案概覽解決方案概覽電子電子保險絲和過流事件的影響。?適用于汽車區(qū)域控制單元（區(qū)域控制架構(gòu)確?軟啟動、可配置電流限制、控制和狀態(tài)監(jiān)測引腳。?評估板NIV3071MTW4GEVB支持原型設(shè)計(jì)和保險絲1保險絲2保險絲3 - 保險絲4區(qū)域控制單元電子控制單元數(shù)字隔離器道的高速雙向陶瓷數(shù)字隔離器系列。它們采用安森美獲得專利的片外電容隔離技術(shù)和優(yōu)化的集成電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高系統(tǒng)解決方案指南推薦產(chǎn)品推薦產(chǎn)品推薦分類器件型號（PN）型號描述及注釋流電阻、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻、緩沖電容系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南推薦產(chǎn)品推薦分類器件型號（PN）型號描述及注釋二極管分立功率二極管應(yīng)用推薦，（結(jié)隔離柵極驅(qū)動器（中壓）應(yīng)用推薦輔助電源大功率降壓控制器器系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南推薦產(chǎn)品推薦分類器件型號（PN）型號描述及注釋輔助電源穩(wěn)壓器提供多種的功能和封裝q可調(diào)節(jié)和固定輸出選項(xiàng)，電源良好指示功能是上電時序的理想選輔助電源：保護(hù)電子保險絲受保護(hù)電源開關(guān)受保護(hù)電源開關(guān)應(yīng)用推薦系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南推薦產(chǎn)品推薦分類器件型號（PN）型號描述及注釋收發(fā)器低功耗和高速收發(fā)器雙路收發(fā)器、低功耗、高速，帶喚醒功能系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC）系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(模擬信號鏈低功耗和高精度運(yùn)算放大器低壓比較器電流檢測放大器系統(tǒng)解決方案指南系統(tǒng)解決方案指南推薦產(chǎn)品推薦分類器件型號（PN）型號描述及注釋其他元器件數(shù)字溫度傳感器±1℃,帶串聯(lián)電阻抵消功能。溫度過低/過高報警。可編程電壓基準(zhǔn)，溫度補(bǔ)償型低陰極電流，分流穩(wěn)系統(tǒng)解決方案指南生成和優(yōu)化生成和優(yōu)化探索圖表交互式框圖開始仿