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[导读]48 V双电压结构是在汽车迈向纯电动的进程中衍生出的一种新兴技术,能比12 V电池驱动更高的功率负载,实现更高的能效和降低排放。

《电动/混动汽车方案助力推动能效、节能、环保》的上篇介绍了:典型的电动/混动汽车高压PD IGBT/FRD方案、牵引逆变器方案、OBC及DC-DC方案和高压辅助电源方案。以下是《电动/混动汽车方案助力推动能效、节能、环保》的下篇,敬请阅读。

48 V方案

48 V双电压结构是在汽车迈向纯电动的进程中衍生出的一种新兴技术,能比12 V电池驱动更高的功率负载,实现更高的能效和降低排放。

针对48 V皮带起动机(BSG),关键器件有80 V至100 V 分立MOSFET、APM17/15 半桥模块、半桥门极驱动器、电流检测放大器和运放。针对48 V-12 V DC-DC转换器,关键器件有80 V/ 100V MOSFET用于buck-boost 开关、30V/40V MOSFET 用于OR-ing 和安全关断、半桥 MOSFET驱动器和电流检测运放。采用48 V电机的辅助负载主要有增压器、减摇系统、EPS、发动机散热风扇、水泵、空调压缩机等,关键器件有80 V/100 V MOSFET、MOSFET 模块、门极驱动器、电流检测放大器、LDO、DC-DC、系统基础芯片(SBC)、CAN 接口。

安森美半导体提供广泛的中低压MOSFET阵容,并具有世界最好性能的内核封装技术,如TOLL、Power88、SO-8FL、u8FL,比传统的封装如D2PAK、DPAK、SOT-223等实现更低阻抗、更低电感和更小占位,可充分发挥大电流密度能力,改善散热性,提高功率密度。公司广泛的封装阵容确保在40 V至100 V的中低压MOSFET每一击穿电压都有全球最低的导通电阻率。

采用模块方案可减少整体系统尺寸和成本,简化热设计。安森美半导体用于48 V中度混动汽车的APM方案阵容主要有APM20、APM17、APM15、APM19和APM11,基于DBC的结构,根据电动压缩机、电动增压器、起动发电一体机(ISG)、BSG、EPS等不同系统的不同功率需求和电压等级,用于不同的拓扑。

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【图4:APM 方案用于48 V 中度混动汽车】

电流检测方案

电流检测很重要。安森美半导体提供广泛的低边及高边检测的单、双向电流检测放大器阵容,具有领先的高集成度和高精度,如NCV21xR 26 V电流检测放大器特别适用于车载充电器、动力总成、车身控制和安全的电机控制系统、信息娱乐、照明等电动/混动汽车应用。

汽车照明

车灯有助于打造汽车个性化外型,和在主动安全发挥重要作用,如某个牌子的车,车灯转向时,有亮丽、酷炫的效果,带给用户不一样的用户体验。这些都是通过智能的车灯控制系统实现的。安森美半导体在车灯控制方面有非常丰富的产品,包括LED前大灯、自适应前照灯和矩阵光束大灯、尾灯、防滑系统和迎宾尾灯、内部RGB等。比如说前灯,第四代已经在开发当中,是高电压、高功率的产品,可以实现刚才提到带有控制功能的、做出一些复杂图案的灯光控制。

电子保险丝(eFuse)

随着汽车增长的功能电子化,设计中还需要考虑使用eFuse和SmartFET实现诊断和保护功能。eFuse模仿机械保险丝的行为,通过跳闸,进入电流限制模式,并使用可控的热阻以关断,可自复,还包含额外的控制和诊断功能。SmartFETs被优化用于车内的许多地方,如发动机控制模块(ECM)、车身控制模块(BCM)等。安森美半导体的SmartFETs和eFuse通过使用先进的功能来延长器件使用寿命,且不再需要人工替换继电器或保险丝,满足对更高质量和可靠性的要求,从而使车厂能够创建对任何故障事件立即作出响应的配电网。

总结

安森美半导体是唯一能提供全面的电动动力总成方案、和少数同时具备硅、SiC技术的供应商,提供全面的高性能、高能效、通过汽车认证的功率分立半导体和模块,以及最先进的封装技术,和可根据客户需求定制方案,并不断创新,推进汽车智能化、电动/混动汽车、48 V汽车功能电子化进程,帮助汽车动力提升能效,促进节能减排。

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