汽車電子行業(yè)電源解決方案

　　市場需求是行業(yè)發(fā)展的導(dǎo)向之一。汽車電子智能化、動(dòng)力優(yōu)化的發(fā)展趨勢離不開消費(fèi)者對(duì)安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、娛樂等方面的駕駛需求。在眾多需求中，汽車安全問題是消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　汽車電子大致可分為車身和車載兩部分。車身多涉及控制設(shè)備，如整車控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)等;車載電子大多為獨(dú)立設(shè)備，如車載通訊系統(tǒng)、車載娛樂系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)等。在各系統(tǒng)中都有用電源模塊的需求，其主要起安全隔離、電壓轉(zhuǎn)換及供電的作用。汽車電子行業(yè)在EMC性能、工作溫度、抗振動(dòng)性能等方面對(duì)電源產(chǎn)品有較嚴(yán)苛的要求。所以，其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)均需滿足TS16949體系要求。

　　金升陽較早地組建了國內(nèi)電源行業(yè)唯一符合汽車產(chǎn)品生產(chǎn)要求的SMT/裝配/成品生產(chǎn)線，有DC/DC電源模塊、CAN隔離收發(fā)模塊、IGBT驅(qū)動(dòng)器等產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車電子行業(yè)。電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)框圖如下：

　　典型電源解決方案介紹：

      1.電池管理系統(tǒng)(BMS)電源解決方案

　　BMS系統(tǒng)是電動(dòng)汽車三大核心部件之一。其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、電池狀態(tài)估計(jì)、在線診斷與預(yù)警、均衡管理和熱管理等。

　　前端蓄電池供電12V/24V輸入系統(tǒng)，應(yīng)選用寬電壓輸入型隔離電源。它既能承受蓄電池的電壓波動(dòng)，又可以隔離大部分干擾噪聲。由于整個(gè)主控單元的功率不足5W，推薦我司小功率DC/DC電源模塊URB2405YMD-10WR3——效率高達(dá)88%、空載功耗低至0.12W、裸機(jī)滿足CISPR22/EN55022 CLASS A、通過UL/EN/IEC60950認(rèn)證。金升陽適用于汽車電子行業(yè)的R3系列寬壓輸入型DC/DC電源模塊均采用空/輕載變頻技術(shù)，空載功耗僅0.12W。按輸入電壓范圍可分為兩類：一類輸入電壓范圍是9-36VDC，兼容12V、24V蓄電池供電系統(tǒng);一類輸入電壓范圍是18-75VDC，可兼容24V、48V蓄電池供電系統(tǒng)。

　　在整個(gè)BMS系統(tǒng)中，電源電路、信號(hào)電路及通信模塊均需隔離，以減小干擾、提高穩(wěn)定性以及可靠性。各檢測信號(hào)、通信信號(hào)的隔離供電推薦金升陽研發(fā)生產(chǎn)的汽車級(jí)DC/DC電源模塊CF0505XT-1WR2。此電源生產(chǎn)過程滿足TS16949體系要求，元器件符合AEC-Q100的需求。相比普通定電壓輸入型隔離DC/DC電源模塊，CF0505XT-1WR2產(chǎn)品隔離電壓高達(dá)3500VDC、工作溫度范圍寬至-50℃ to +125℃ 、抗振動(dòng)性能優(yōu)越——小型SMD封裝且內(nèi)部采用貼片化設(shè)計(jì)，不僅EMI性能滿足CISPR25/EN55025 CLASS1，更有自恢復(fù)短路保護(hù)功能。

　　后端CAN通信單元，金升陽提供集成電源隔離、信號(hào)隔離、CAN收發(fā)器及總線保護(hù)的電源解決方案——TD501MCAN系列CAN隔離收發(fā)模塊。其優(yōu)勢有：DIP8封裝、兩端隔離2500VDC、工作溫度范圍達(dá)-40℃ to +105℃、符合ISO 11898-2標(biāo)準(zhǔn)等。為解決CAN總線到達(dá)負(fù)荷極限的問題，金升陽還推出了其升級(jí)版CAN-FD系列，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)5Mbit/s。

　　2.電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器電源解決方案

　　在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器中，需要DC/DC電源輸出一個(gè)正負(fù)電壓用來開通和關(guān)斷IGBT。此外，IGBT過高的電壓變化率對(duì)于電源是一個(gè)很大的干擾，且電機(jī)噪聲干擾明顯，這需要電源模塊有較高的隔離電壓以及較低的隔離電容。因靠近電機(jī)，電源還需要較高的工作溫度。

　　在輸入電壓非常穩(wěn)定的情況下，可以直接采用QA系列產(chǎn)品。QA系列IGDT驅(qū)動(dòng)器提供正負(fù)輸出15V/-8.7V、隔離電壓高達(dá)3000VAC、工作溫度范圍達(dá)-40℃ 到+105℃。除此之外，該系列采用超小隔離電容(典型值6.6pF)，能有效減緩絕緣帶的老化、進(jìn)一步提升可靠性。如果輸入電壓存在波動(dòng)的情況，可以選用寬電壓輸入型QAW系列IGBT驅(qū)動(dòng)器，以滿足需求。