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封装与电路集成化提升微混汽车的排放优势2

封装与电路集成化提升微混汽车的排放优势2

双电池

在典型的双电池技术中,当ICE在运行时,电源开关Q1保持接通,因此负载完全由主电池及一只交流电机供电(图2)。当汽车停车时,ICE关闭,主电池成为负载的主要电源。当引擎重新起动时,主电池必须为起动电机提供一个瞬时电流高达1000A的电压,而在主电池端子上引发的瞬时压降可低至6V。






图2,微混系统中的双电池切换技术采用了一只辅助电池,用于为起/停工作提供大的起动电流。在起动时,Q1将主电池与功率电路断开,而由辅助电池提供正确的电压。

为防止因电池起动时的瞬态事件造成供电电路的关断,控制器会给Q1发送一个关断信号,切断主电池与负载的连接。然后由辅助电池为负载供电,维持电池电压。在引擎成功起动,发电机恢复工作以后,Q1导通,系统重新回到汽车行驶模式。

电源开关Q1和控制器亦用作一个反向电池保护电路的一部分。如果主电池反接,就一直关断,因为没有来自控制器的信号。它通过终结反向电流路径而保护负载的电路。

dc- dc升压

采用dc-dc升压转换器的方法与辅助电池近似(图3)。当引擎重新起动时,旁路开关Q1将主电池与负载切断,而一个dc-dc转换器则在起动期间为负载提供升高后的电压。






图3,微混系统中的dc-dc升压转换器将能量存储在转换器的电感中。这里升压转换器(虚线框内)的功能等同于双电池系统中的辅助电池。

dc-dc升压转换器包括一只电感,两只功率开关(Q2和Q3),以及一个输出电容。当Q2导通时,所有能量都存储在电感中。此时Q3关断。然后,当Q2关断时,电感将能量通过Q3输送给负载。主电池上的电压与负载端子上的电压决定了Q2的占空比。PWM控制器使这种同步dc-dc升压转换器工作在连续导通模式,以维持负载端子上的电压。

微混汽车的例子

国际整流器公司( IR ) 的AUIRF1324S-7P表面安装MOSFET用作电池开关,可提供低至1mΩ的最大导通电阻,以及高达240A的输出电流。对于通孔封装的要求,该公司提供采用传统TO-262封装的AUIRF1324L,最大导通电阻为1.65mΩ。

TO - 262 封装的宽引线AUIRF1324WL功率MOSFET可以将最大导通电阻减少约20%。较宽引线的封装意味着MOSFET源端子有更多的面积可以容纳内部打线。较低的导通电阻以及封装内改进的打线,共同将最大漏极电流额定值提高了大约30%。

所有24V 1324系列的MOSFET都适合用于电池开关应用。IR公司亦提供40V的汽车级MOSFET,其导通电阻低至1.25mΩ。这些产品都适用于dc-dc转换器应用。
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