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运用0级数字阻隔器处理高温阻隔规划难题

因为汽车工业继续在混合电动汽车(HEV)中采用48V系统,车载网络对信号隔离的需求变得更加重要。如果对低压电路没有进行可靠、有效的保护,高电压的特性和优势就会大大降低。但是,了解到需要在48V车辆中隔

因为轿车工业持续在混合电动轿车(HEV)中选用48V体系,车载网络对信号阻隔的需求变得愈加重要。假如对低压电路没有进行牢靠、有用的维护,高电压的特性和优势就会大大下降。

可是,了解到需要在48V车辆中阻隔高压事情信号仅仅成功了一半。与纯电动轿车(EV)不同,HEV除运用电池体系外,还运用传统的内燃机(ICE)。ICE发生的高温一般超越125°C。为了能够在这样的环境中牢靠运转,轿车体系及其组成部件有必要能够接受轿车电子协会(AEC)-Q100“依据封装集成电路应力测验认证的毛病机理”中界说的高温。

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AEC-Q100规范概述了规划用于轿车体系的集成电路IC)为完成牢靠运转而有必要满意的规范。因为轿车体系常常会遭到温度改变的影响,因而AEC-Q100规范Xx的要害规范是集成电路的环境作业温度规模。AEC-Q100依据不同温度等级概述了轿车级IC的作业温度规模,如表1所示。

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表1:AEC-Q100界说的轿车等级

作为AEC-Q100界说的最宽温度规模,0级器材一般为高温体系而规划(例如48V HEV),因为这些车辆会因运用ICE偶然到达125°C以上的温度。

因为电动轿车没有ICE,在大多数状况下,环境作业温度一般不会超越125°C,因而,额定为1级的器材足以解决问题。

用0级数字阻隔器维护低压电路

让我们检查一些用例,以更好地阐明0级器材在阻隔车载网络信号时的长处,特别是针对数字阻隔器。数字阻隔器一般用于不同的电压域(例如48V和12V)之间,以维护低压侧电路不受高压侧电路的影响,并削减高压共模噪声对低压侧信号的影响。

图1所示的 启动器/发生器 是一个示例,其间0级数字阻隔器(例如 ISO7741E-Q1 ), 可 以下降规划复杂性,一起在高温环境中添加信号维护。在启动器/发生器中,数字阻隔器和0级控制器区域网络灵敏数据速率(CAN FD)收发器(例如TCAN1044EV-Q1)能够将数据从体系的48V侧传输到12V侧。48V电气体系紧邻ICE;因而,48V体系上的任何温升都会影响坐落48V和12V侧之间接口边际的阻隔器。这些体系的温度在短时刻内会从125°C升高到150°C,一般受使命曲线或作业温度曲线的约束,这因轿车制造商而异。

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图1:数字阻隔器可维护48V启动器/发生器体系的低压侧

或许会获益于更高温度等级的数字阻隔器的其他运用,包含48V混合动力轿车中的水泵、冷却电扇、烟灰传感器和牵引逆变器。这些体系大多运用数字阻隔器以及收发器(在大多数状况下为CAN、CAN FD或本地互连网络 [LIN] 通讯协议)作为通讯接口。图2所示为带有阻隔器的 暖通空调(HVAC)压缩机模块 ,该阻隔器用于从高压侧MCU到低压侧通讯接口电路板的通讯。

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图2:数字阻隔器可维护48 V HVAC压缩机模块的低压侧

假如数字阻隔器在超越其操作限值的温度下运用,则或许导致体系时序规范降级,假使阻隔器中止运转,则或许导致无法通讯。关于像起动发电机这样的要害体系,这两种状况都不可取。保证随时通讯的规范办法是运用能够削减热量的液体和空气冷却体系,并使%&&&&&%温度坚持在其作业限值以下。可是,精心规划的空气冷却体系或许会导致冷却体系规划本钱、空间和分量添加。运用能够满意更高环境作业温度的%&&&&&%能够减轻冷却体系的担负,使其更简略、更具本钱效益。

包含 ISO7741-Q1 在内的大多数合格轿车数字阻隔器均满意-40°C至125°C的1级温度规模要求,适用于许多轿车运用。可是,在高温体系中,与本文中评论的用例相似,0级器材(例如ISO7741E-Q1)将为HEV/EV规划人员供给代替的数字阻隔解决方案。该解决方案可削减物料清单并缩短产品上市时刻,且不会危害体系功能。

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