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轿车主动启停体系对电源的影响

如今,汽车用户越来越关注油耗,期望节省燃油支出,而这也能帮助减少对环境的影响。为了了配合此趋势,汽车制造商们纷纷采用各种途径来降低油耗,其中

现在,轿车用户越来越重视油耗,希望节约燃油开销,而这也能协助削减对环境的影响。为了了合作此趋势,轿车制造商们纷繁选用各种途径来下降油耗,其间一种途径便是在新车型中运用主动“发动/中止”(Start/Stop)功用,协助下降油耗。

所谓主动启停功用,便是轿车因为堵车或等红灯而停下来时,这些立异的体系主动封闭发动机(熄火);而当驾驶人的脚从刹车踏板移向油门踏板时,就主动从头发动发动机(焚烧)。这就协助下降市区驾车及停停逛逛式交通繁忙期时不必要的油耗,下降排放。

主动启停体系对轿车电源体系的影响及常见电源计划

但这样的立异体系也为轿车电子规划带来一些共同应战。因为当发动机从头发动时,电池电压或许骤降至6.0 V乃至更低。传统轿车电源架构中,典型电子模块包含反极性二极管,用于在轿车跳接发动(jump started)而跳接线缆反向的事情中维护电子电路。维护电路自身发生压降,使下流电路电压仅为5.5 V或更低。因为许多模块仍要求5 V供电,过低的压差使降压电源没有满足余量来正常作业。因而,传统的轿车电源架构不适用于主动启停体系。

图1:传统轿车电源架构及其问题所在。

要为主动启停体系挑选恰当的电源架构,常见的计划有三种(见图2)。一种计划是选用低压降(LDO)线性稳压器,或是低压降开关电源。另一种计划是选用升降压电源作为初级电源。第三种计划是在初级高压降压电源之前,选用前置升压电源。

图2:主动启停体系的常见电源计划(计划1是低压降电源,不只是LDO)。

安森美半导体用于启停体系的改进型前置升压电源计划——NCV8876

安森美半导体运用于轿车主动启停体系的非同步升压操控器NCV8876,首要用于在轿车主动启停时为后续电路供给满足的作业电压。它是一种改进型的前置升压电源计划。

NCV8876驱动外部N沟道MOSFET,运用内部斜坡补偿的峰值电流形式操控,集成了内部稳压器,为门极驱动器供给电荷。NCV8876选用2 V至45 V输入电压作业,可以在冷发动及45 V负载突降情况下作业。NCV8876在休眠形式下的静态电流典型值仅为11 μA,习惯轿车运用的低静态电流要求。它在宽温度规模下供给±2%的输出电压精度。NCV8876选用SOIC8微型封装,作业温度规模-40℃至150℃,可以习惯轿车运用的严格要求。

图3:安森美半导体的改进型前置升压电源计划NCV8876的典型运用电路。

如图3所示,NCV8876具有状况(STATUS)监测功用,能为微操控器供给作业状况信息。当作业状况为低电平时,NCV887作业;高电平时,NCV8876休眠。这器材可以透过外部电阻RDSC设定频率。它还可内部设定限流值、最大占空比等多项参数。NCV8876集成了多种维护功用,如逐周期限流维护、断续形式过流维护及过热封闭等。其它特性包含:峰值电流检测、最小COMP电压钳位可进步切换时的响应速度等。总的来看,NCV8876运用电路简略,成本低,十分合适轿车启停体系运用。

NCV8876作业原理

NCV8876改进型前置升压电源计划的原理是:电池电压正常时,NCV8876进入休眠形式,仅耗费极低的静态电流(典型值 11 μA);而当电池电压降至设定电压时,NCV8876主动唤醒,开端升压作业。

详细而言,当轿车电池供电电压下降到低于7.3 V(可工厂预设)时,NCV8876主动启用;而当电池电压降至低于6.8V时,NCV8876启用升压作业。因而,NCV8876可以保证后续电路有满足的余量来恰当地进行降压作业,供下流体系运用。

图4:安森美半导体NCV8876非同步升压操控器作业原理详解。

安森美半导体根据NCV8876的演示电路板测验显现,在输入电压最低2.6 V条件下,输出电压为6.8 V,输出电流为3.6 A,可以使后续降压转换器恰当作业,并为下流体系供电。

图5:NCV8876演示电路板及实测波形。

总结:

轿车主动启停体系协助下降油耗及废气排放,但此立异功用也带来共同的工程规划应战。本文介绍了安森美半导体的最新前置升压电源计划NCV8876的功用特色及作业原理,协助规划人员运用这非同步升压操控器,为立异的轿车主动启停体系开发简略、低成本的电源计划。

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