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電動(dòng)車(chē)48V電源系統的選擇，寬壓輸入DC/DC轉換器

文章來(lái)源：永阜康科技更新時(shí)間：2022/3/28 10:42:00

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在汽車(chē)領(lǐng)域，隨著(zhù)48V輕混系統的提出和電動(dòng)汽車(chē)的普及率上升，DC/DC轉換器已成為汽車(chē)電力系統中不可或缺的一部分。在電動(dòng)汽車(chē)中，DC/DC轉換器可作為動(dòng)力電池與電動(dòng)機系統的橋梁，將動(dòng)力電池電壓轉換為電動(dòng)機所需的電壓，為車(chē)輛提供動(dòng)力。同時(shí)，通過(guò)DC/DC轉換器還能將電池輸出調整為各類(lèi)應用所需的電壓，為車(chē)輛的低壓電氣設備供電。

ROHM可應用于48V電源系統的DC/DC轉換器

48V輕混系統被提出來(lái)后，受到很多車(chē)企的認可，在奧迪SQ7、保時(shí)捷卡宴、賓利飛馳等車(chē)型中均有使用。48V輕混系統的導入能夠為車(chē)輛提供更高的功率、動(dòng)力和節省系統能耗。相對于12V系統而言，48V輕混系統在相同功率下工作電流只有12V系統的1/4，損耗只有1/16，還有助于縮小發(fā)動(dòng)機體積、降低碳排放。

隨著(zhù)節能意識的提高以及12V電源系統向48V的轉變，ROHM基于自身在電源領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，推出了可應用于48V電源系統的DC/DC轉換器BD51180 TL用以提升車(chē)輛電力系統的轉換效率。

BD51180 TL內置了一顆耐壓等級為80V的MOSFET，可輕松應對汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)瞬態(tài)響應電壓過(guò)高的問(wèn)題。同時(shí)該轉換器采用了獨有的脈沖控制技術(shù)，開(kāi)關(guān)響應操作可在20ns內完成，固定開(kāi)關(guān)頻率為2MHz，進(jìn)而規避了頻率干擾的問(wèn)題。并且，通過(guò)一級轉換即可將48V電池輸出電壓降低至3.3V或5V供車(chē)載MCU和其他控制系統使用，極大地簡(jiǎn)化了終端應用的開(kāi)發(fā)流程，避免了因二次轉換而造成的電能損耗，有助于實(shí)現小型化、高效的產(chǎn)品設計。獨有的脈沖控制技術(shù)在BD51180 TL中主要起到相位補償的作用，通過(guò)窄脈沖寬度來(lái)控制電流，實(shí)現電流模式控制的相位補償。

BD51180 TL符合車(chē)規級AEC-Q100的應用標準，器件內部還集成了電流保護、溫度保護、負載短路保護等一系列保護功能，產(chǎn)品規格為4*4*1mm，與性能相似的產(chǎn)品相比體積降低了54%。

TI支持6V至120V寬壓輸入的DC/DC轉換器

LM5169-Q1是由TI推出的一款滿(mǎn)足車(chē)規級產(chǎn)品嚴苛要求的DC/DC轉換器，能夠在6V至120V的寬電壓動(dòng)態(tài)范圍內進(jìn)行調節。較寬的輸入電壓動(dòng)態(tài)范圍，能夠在一定程度上減少抑制浪涌電壓電路的設計，進(jìn)而降低了產(chǎn)品設計的復雜難度。

圖源：TI

LM5169-Q1的最小可控導通時(shí)間為50ns，可調開(kāi)關(guān)頻率為1MHz，極短的開(kāi)關(guān)導通時(shí)間有利于提高DC/DC降壓轉換器的降壓轉換比，提升48V電源系統降壓時(shí)的轉換效率。同時(shí)，轉換器還集成了恒定導通時(shí)間控制功能，為系統提供穩定的開(kāi)關(guān)頻率，以及出色的負載和線(xiàn)路瞬態(tài)響應。

在控制方面，該轉換器主要通過(guò)FPWM模式和自動(dòng)模式實(shí)現控制。在FPWM模式下，支持fly-buck功能，FPWM模式能夠確保在整個(gè)負載范圍內強制CCM運行。在自動(dòng)模式下，可實(shí)現超低Iq和二極管仿真模式操作，以實(shí)現更高的輕負載效率。

轉換器內部集成了一個(gè)具有高側和低側輸出通道的MOSFET，輸出電流最高可達0.65A，同時(shí)還集成了1.9Ω NFET降壓開(kāi)關(guān)、0.71Ω NFET同步整流器、VCC偏置穩壓器和自舉二極管，通過(guò)高度集成的方式不僅實(shí)現了方案設計的小型化，還降低了電路的BOM成本。

在產(chǎn)品可靠性方面，LM5169-Q1通過(guò)了AEC-Q100標準的認證，能夠在－40℃至125℃之間保證元器件工作性能的穩定性，符合汽車(chē)使用環(huán)境的溫度需求，為進(jìn)一步提升該轉換器的可靠性，TI為其集成了峰值/谷值限流保護、輸入UVLO和熱關(guān)斷保護，避免因為該轉換器的故障而對外圍電路造成不可逆的損壞，導致維修成本的增加。

結語(yǔ)

在汽車(chē)電氣化的驅使下，DC/DC轉換器已成為電動(dòng)汽車(chē)的核心零部件，是高壓與低壓應用之間連接的“橋梁”，電動(dòng)汽車(chē)很多功能的實(shí)現都需要DC/DC轉換器協(xié)助完成。如今電動(dòng)汽車(chē)的普及率快速增長(cháng)，電動(dòng)汽車(chē)DC/DC轉換器將會(huì )蘊藏著(zhù)很高的市場(chǎng)價(jià)值。

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