1 簡(jiǎn)介

車輛架構(gòu)從域式架構(gòu)轉(zhuǎn)換至區(qū)域式架構(gòu)的趨勢(shì)，正大幅改變汽車配電，讓半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)式解決方案 (請(qǐng)參閱 圖 1) 取代了用於保護(hù)線束的傳統(tǒng)熔斷保險(xiǎn)絲。這類解決方案提供的優(yōu)點(diǎn)包括降低保險(xiǎn)絲時(shí)間電流的變異性，因此具備縮減纜線直徑、重量和線束成本的潛力。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)也可遠(yuǎn)端重設(shè)，這意味著不一定需要容易觸及保險(xiǎn)絲，如此一來(lái)，設(shè)計(jì)師安置保險(xiǎn)絲的位置，就可是從電源到負(fù)載的纜線長(zhǎng)度較短的位置。

將半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)做為智慧保險(xiǎn)絲裝置使用時(shí)，會(huì)面臨的系統(tǒng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)包括需在開(kāi)關(guān)處?kù)堕_(kāi)啟狀態(tài)時(shí)降低靜態(tài)電流，以及需開(kāi)啟輸出，以對(duì)通常位於負(fù)載處的大型電容負(fù)載供電 (電子控制單元 [ECU] 輸入)。根據(jù) ECU 類型和在各配電箱 (PDB) 輸出一併連接的 ECU 數(shù)量而定，ECU 的輸入電容範(fàn)圍為 47μF 至 5mF，且需考量啟動(dòng)時(shí)間 (快速充電時(shí)間 <1ms、中等充電時(shí)間 <10ms、緩慢充電時(shí)間 <50ms)。在 ECU 啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)，透過(guò)金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體 (MOSFET) 開(kāi)關(guān)為這些 ECU 輸入電容器充電，是區(qū)域式架構(gòu)的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)之一。

在本文中，我們將探討各種技術(shù)，以因應(yīng)使用高壓側(cè)開(kāi)關(guān)控制器來(lái)驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的挑戰(zhàn)。