48V 电源系统:支持高功率负载,减少车辆配电系统的损耗
以内燃机作为唯一动力来源的传统汽车,正在实现汽车功能电子化的好处,以提高整体汽车燃油效率。轻度混合动力和微混合动力汽车越来越流行,尤其是内置 48V 动力配件的汽车。除了支持 12V 系统无法支持的高功率负载(>10kW)外,添加 48V 系统的另一个好处是,由于使用较小的仪表接线,车辆配电系统的损耗减少。结合现有 12V 系统与 48V 系统生产双电压车辆,用作实现潜在的全面 48V 车辆的桥梁,为转换到 48V 铺路。
专为 48V 应用而设计了 AECQ-100 认证门极驱动 IC
安森美半导体的产品能协助推动了 48V 汽车系统的进程,引以为豪。我们的解决方案包括 40V-150V 中间电压范围的 MOSFET 器件。我们还提供各种汽车级功率模块,包括电流传感、温度传感、电磁兼容性 (EMC) 滤波和其他汽车特定功能。此外,我们还制造门极驱动集成电路 (IC) 和电流传感运算放大器,它们专为处理宽范围输入共模电压而设计,电压远高于放大器的电源轨道。这些放大器可用于将电流传感器的输出转换为低压微控制器系统的输入。我们针对严峻的汽车应用环境设计和制造了许多其他标准电气元件。
安森美半导体汽车策略和 OEM 市场拓展副总裁 Lance Williams
我们提供各种各样的 80V 和 100V 的功率 MOSFET,涵盖广泛的行业封装。我们领先行业的汽车级功率 MOSFET 主要是电源转换产品,例如高能效双向 48V-12V 直流 - 直流转换器。中间功率三相逆变器与广泛的电机驱动应用搭配,包括电子增压器。电子转向器、泵、风扇和主动减摇系统。最大的三相应用是集成起动发电机 (ISG),我们的高功率三相模块在减小尺寸和寄生器件互连电感领先业界。
我们的 AECQ-100 认证门极驱动 IC 专为 48V 应用而设计。NCV51511 100V 高频高速 / 低速 (HS/LS) 门极驱动器采用工业标准引脚分配(配备裸露焊盘的 SOIC 8),可用在许多逆变器和转换器设计中。另一种选择是高压门极驱动器器件的 NCV570X 系列,提供高输出 (±6A) 电流驱动、欠压锁定 (UVLO) 保护和米勒钳位,防止杂散器件启动。
随着 48V 电源系统的成熟,推动高功率特性向前迈进
汽车 48V 系统的技术还处于起步晚期,预计未来几年可能有若干调整。目前只有有限数量的应用进入 48V 网络,预计随着 48V 系统趋向成熟,更多的高功率特性将会迈进。
目前安森美半导体仅推出了 P0 架构,BSG(带式起动发电机)和 12-48V DC-DC 已经覆盖几乎所有新的 48V 系统。48V 生态系统有望增加更多的高功率节点,通常需要>3kW 的功率,以从当前 12V 节点过渡至 48V 节点。
48V 系统仍然面对许多挑战,例如不断演变的标准,需要更清晰地定义意外瞬变和现象,这对划分优化硅技术,实现成本 / 性能平衡至关重要。其他挑战包括作为整体 48V 设计一部分的电弧和熔断,以及对硅方案含这些潜在新特性将产生的影响。
48V 电源系统符合中国新能源汽车的创新
目前中国汽车市场的解决方案主要集中在高压汽车功能电子化方面。不过,48V 系统的优势延伸并符合中国汽车市场的新能源汽车创新,其中为 48V 系统开发的方案可借助 DC-DC 降压转换器融入混合动力车 (HV) 和电动车 (EV),提高能效,比移向 12V 系统为高。安森美半导体致力于 HV 和 12V 电子化,为中国汽车原始设备商 (OEM) 的新能源汽车提供分立和模块系统级方案的完整组合。
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