節(jié)省汽車燃料的有效途徑：“啟動/停止”系統(tǒng)

　　許多汽車制造商設計了一種節(jié)省汽車燃料的巧妙方法，就是運用了被稱為“啟動/停止”系統(tǒng)的新概念。該系統(tǒng)在汽車處于停頓狀態(tài)或空檔位置時將自動關閉引擎，并在駕駛者再次踩壓離合器踏板時立即重新起動引擎。

　　自動啟動/停止功能可在汽車每次完全停穩(wěn)時關閉引擎，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。當不需要引擎工作時，自動啟動/停止系統(tǒng)功能將自動關閉引擎。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)視來自所有相關傳感器之數(shù)據(jù)的中央控制單元負責協(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以上電壓的電子設備時，12V電池有可能5V以下，從而導致此類系統(tǒng)復位。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)生復位。此外，當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/停止應用電路原理圖

　　LTC3859A是采用全N溝道MOSFET的低靜態(tài)電流、電流模式控制、三路輸出同步DC/DC控制器，啟動時，LTC3859A在4.5V至38V的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并在啟動后保持工作直到低至2.5V為止。兩個降壓型控制器(通道1和2) 180°異相運作，并能產(chǎn)生0.8V至24V的輸出電壓，非常適合給導航、信息娛樂系統(tǒng)、處理器和存儲器供電。升壓型控制器(通道3)與通道1同相運行，且能產(chǎn)生高達60V的輸出電壓。用于每個通道的強大的1.1Ω內(nèi)置柵極驅(qū)動器最大限度地降低了MOSFET開關損耗。工作頻率可以設置在50kHz至900kHz的范圍內(nèi)，或者利用內(nèi)部鎖相環(huán)同步至一個頻率范圍為75kHz至850kHz的外部時鐘。LTC3859A不同于LTC3859之處是其在INTVCC引腳上布設了一個內(nèi)部箝位電路。該箝位電路提供了一種故障安全方式，可在用戶由于疏忽而使用了一個漏電的肖特基限幅二極管時避免INTVCC引腳承受過大的電壓。

　　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。