48V/12V 汽車雙向同步降壓或升壓型DC/DC 控制器增加了可用功率

　　凌力爾特公司 (Linear Technology Corporation) 推出100V/30V 雙向兩相同步降壓或升壓型控制器 LTC3871，該器件非常適合 48V/12V 汽車雙電池系統(tǒng)。由于對更多車載電氣設(shè)備的需求不斷增長，因此目前的 12V 汽車系統(tǒng)逐漸達到其 3kW 的功率極限。新近提出的一項標準 LV148 把一根輔助的 48V 總線與現(xiàn)有的 12V 系統(tǒng)組合起來。48V 電源軌包括一個帶式起動發(fā)電機 (BSG) 或一個集成式起動發(fā)電機 (ISG)、一個 48V 鋰離子電池和一個用于從 48V 和 12V 組合式電池提供高達 10kW 可用電能的雙向 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。此項技術(shù)面向傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車、以及混合動力電動車和輕度混合動力車，因為汽車制造商竭力地滿足要求日益嚴苛的 CO2 排放目標。

　　凌力爾特公司電源管理產(chǎn)品的副總裁 Don Paulus 表示：“以 48V 運行車輛的部分電子系統(tǒng)將在提高可用功率上發(fā)揮核心作用，同時還可減少線束重量和損耗。這種額外的能量為采用新技術(shù)鋪平了道路，從而可使汽車的安全性和效率得以提升，并且未犧牲性能。”

　　LTC3871 在 12V 和 48V 電路板網(wǎng)絡(luò)之間提供了雙向 DC/DC 控制和電池充電。它可工作在降壓模式 (從 48V 總線至 12V 總線) 或升壓模式 (從 12V 至 48V)。任一模式可利用一個施加的控制信號按需配置?？梢詫Χ噙_ 12 個相位實施并聯(lián)和異相定時，以最大限度地減少針對高電流應(yīng)用 (高達 250A) 的輸入和輸出濾波要求。當并聯(lián)時，該器件的高級電流模式控制架構(gòu)在相位之間提供了極佳的電流匹配。對于 12 相設(shè)計，可在降壓模式或升壓模式中提供高達 3kW 的功率。

　　當起動汽車或需要額外的功率時，LTC3871 通過把能量從一個電路板網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換至另一個電路板網(wǎng)絡(luò)而允許兩個電池同時提供電能。通常，12V 總線將繼續(xù)為點火、照明、信息娛樂和音頻系統(tǒng)供電。48V 總線則向主動底盤系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向、空調(diào)壓縮機、電子超級電容器 / 渦輪增壓機供電并支持再生制動?？蓪崿F(xiàn)高達 97% 的效率，而且片內(nèi)電流設(shè)置環(huán)路負責調(diào)節(jié)可在任一方向上輸送至負載的最大電流。4 個控制環(huán)路 (2 個用于電流，2 個用于電壓) 可在 48V 或 12V 電路板網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)電壓和電流控制。

　　LTC3871 工作在一個介于 60kHz 和 460kHz 之間的可選固定頻率，并能同步至一個頻率位于相同范圍的外部時鐘。在輕負載時，用戶可以選擇執(zhí)行連續(xù)操作或脈沖跳躍操作。該器件的其他特點包括過載和短路保護、針對降壓和升壓的獨立環(huán)路補償、用于提高效率的 EXTVCC、整個溫度范圍內(nèi)的 ±1% 電壓調(diào)節(jié)準確度、以及欠壓和過壓閉鎖功能。LTC3871 已被驗證符合 AEC-Q100 規(guī)范，并依照 ISO 26262 標準在設(shè)計時充分地考慮了本質(zhì)安全性。

　　LTC3871 采用耐熱性能增強型 48 引線 LQFP 封裝。有三種溫度級版本，擴展和工業(yè)溫度級版本在 –40°C 至 125°C 溫度范圍內(nèi)運行，高溫汽車級版本則工作在 –40°C 至 150°C 溫度范圍。