汽車啟動/停止電子系統(tǒng)助推汽車節(jié)省燃料
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自動啟動/停止功能可在汽車每次完全停穩(wěn)時關(guān)閉引擎，并自動重新發(fā)動引擎，因而有助于減少燃料消耗及尾氣排放。與未裝備此類系統(tǒng)的汽車相比，在城市交通環(huán)境中其耗油量的節(jié)省幅度可高達(dá)8%。還有一個額外的好處就是能夠降低其二氧化碳排放量。
原理很簡單：如果引擎不運轉(zhuǎn)，就不會消耗燃料。當(dāng)不需要引擎工作時，自動啟動/停止系統(tǒng)功能將自動關(guān)閉引擎。在交通擁堵或者甚至在走走停停的交通狀況下，只需將汽車置于空檔位置并把腳從離合器上移開就將啟動此項功能。信息顯示器上的一條“啟動/停止”消息將表示“引擎已被關(guān)閉”。如欲重新發(fā)動引擎，則踩下離合器、掛檔，汽車將馬上快速恢復(fù)工作狀態(tài)，即刻就能繼續(xù)行駛。
自動啟動/停止功能并不會影響駕駛的舒適性和安全性。比如，在引擎達(dá)到某個理想的運行溫度之前，該功能不會被啟動。這一原則同樣適用于以下情形：空調(diào)尚未將車廂調(diào)節(jié)至期望的溫度、電池尚未充足電或駕駛者轉(zhuǎn)動了方向盤。
自動啟動/停止功能由一個監(jiān)視來自所有相關(guān)傳感器之?dāng)?shù)據(jù)的中央控制單元負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，包括起動電機和交流發(fā)電機。出于舒適性或安全性的需要，該控制單元還可自動重新發(fā)動引擎。例如：倘若車輛開始行駛、電池電荷量降至過低的水平或擋風(fēng)玻璃上形成了冷凝水。此外，大多數(shù)系統(tǒng)還能夠區(qū)別出短暫停頓與旅程終止之間的差別。如果駕駛者的座椅安全帶松開、或者車門或后備箱敞開，則該系統(tǒng)不會重新發(fā)動引擎。假如有必要的話，撳壓一個按鈕就可以完全撤消自動啟動/停止功能。
然而，當(dāng)引擎重新發(fā)動且某個信息娛樂系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)或存在任何其他需要5V以上電壓的電子設(shè)備時，12V電池有可能5V以下，從而導(dǎo)致此類系統(tǒng)復(fù)位。有些信息娛樂系統(tǒng)采用一個5V和8.5V的工作輸入電壓，而此電壓是由一個依靠汽車電池工作的降壓型轉(zhuǎn)換器饋送的。如果在引擎重新起動期間輸入電壓降至5V以下，則這些系統(tǒng)將在DC/DC轉(zhuǎn)換器僅能對輸入電壓進行降壓操作的時候復(fù)位。顯然，如果在觀看視頻或聆聽CD的過程中，每次汽車重新起動時這些視聽系統(tǒng)就自動復(fù)位，將是用戶無法接受的。
一款新型解決方案
幸運的是， 凌力爾特公司推出了一款三路輸出DC/DC控制器LTC3859A，該器件將一個同步升壓型控制器和兩個同步降壓型控制器集成在單個封裝之中。同步升壓型轉(zhuǎn)換器輸出向降壓型轉(zhuǎn)換器饋電以保持一個足夠高的電壓，從而避免那些需要4V以上工作電壓的電子系統(tǒng)在引擎重新起動的過程中發(fā)生復(fù)位。此外，當(dāng)從汽車電池至升壓型轉(zhuǎn)換器的輸入電壓高于其編程輸出電壓時，它將在100%的占空比條件下運行，并簡單地將輸入電壓直接傳送至降壓型轉(zhuǎn)換器，從而最大限度地降低了功率損失。圖1示出了LTC3859A的原理圖，當(dāng)電池電壓降至10V以下時，由同步升壓型轉(zhuǎn)換器向同步降壓型轉(zhuǎn)換器提供10V電壓。除了為兩個降壓型轉(zhuǎn)換器供電之外 ( 本例為5V/5A 和8.5V/3A)，升壓型轉(zhuǎn)換器還可被用作“第三輸出”，能夠提供一個額外的2A輸出。
圖1：典型的LTC3859A啟動/停止應(yīng)用電路原理圖
該器件的其他特點包括用于IC電源和柵極驅(qū)動的內(nèi)置LDO、可編程軟起動、電源良好信號和外部VCC控制。VREF準(zhǔn)確度在-40℃至85℃的工作溫度范圍內(nèi)為±1%，LTC3859A采用38引腳SSOP封裝或38引腳5mmx7mm QFN 封裝。
延長電池的工作時間
對于任何在系統(tǒng)其余部分關(guān)斷的情況下需要一根“始終保持接通”的電源總線的電池供電型系統(tǒng)而言，節(jié)省電池能量都是必須的。這種狀態(tài)通常被稱為“睡眠”、“待機”或“空閑”模式，只要求系統(tǒng)具有非常低的靜態(tài)電流。在有可能包括諸多電氣電路
的汽車應(yīng)用中，為節(jié)省電池能量而要求實現(xiàn)低靜態(tài)電流顯得特別重要。在待機模式中，此類系統(tǒng)的總電流消耗必需盡可能低；而且，隨著汽車的運行越來越多地依賴電子系統(tǒng)，汽車制造商所面臨的節(jié)省電池能量的壓力在持續(xù)地增加。
在睡眠模式中 ( 升壓型轉(zhuǎn)換器和兩個降壓型轉(zhuǎn)換器中的一個處于接通狀態(tài))，LTC3859A 僅吸收區(qū)區(qū)75μA的電流。當(dāng)所有三個通道均接通并處于睡眠模式時，LTC3859A 的吸收電流只有100μA，從而顯著地延長了空閑模式中電池的工作時間。這是通過將器件配置為進入高效率的突發(fā)模式(Burst Mode) 操作狀態(tài)來實現(xiàn)的，在此操作模式中，LTC3859A向輸出電容器輸送簡短的電流脈沖，隨后是一個睡眠周期，此時僅由輸出電容器將輸出功率傳遞至負(fù)載。圖2示出了說明其工作原理的概念性時序圖。
圖2：LTC3859A 的突發(fā)模式操作電壓線圖
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