ADI 6大产品解决方案，铺就48V/12V双电池汽车系统演进路线

2018-10-30 11:38:59

2041 ADI 控制器二极管

通过将汽车12V系统向48V演进，支持混合动力以及辅助启停等功能从而形成多种化产品，可得到更高的效率以减少CO2 排放量，同时优化系统成本。因此48V系统获得燃油汽车市场的普遍欢迎。
在近日举办的『2018第三届汽车48V系统技术开云(中国)官方』上，ADI公司电源产品中国区市场总监梁再信（Lorry）向参会车厂、零部件供应商展示了ADI 公司可用于汽车48V系统的产品，包括——
* 用于48V和12V系统电池的双向DC/DC控制器产品
* 用于系统保护的双向断路器产品
* 可以提高48V系统电源效率的理想二极管
* 理想二极管桥堆整流电路器
* 针对汽车系统EMI问题的Silent Switcher系列开关
* 浪涌抑制器
用于48V和12V系统电池的双向DC/DC控制器产品
双向DC/DC解决方案，LTC3871
LTC3871 是一款耐压分别为100V / 30V 的双向两相同步降压或升压型控制器，其在 12V 和 48V 汽车电池之间提供了双向 DC/DC 控制和电池充电。
该器件通过允许把相同的外部功率组件用于降压和升压目的，将新的性能水平、控制和简化电路带给了 48V / 12V 双电池 DC/DC 汽车系统。该器件可按需工作在降压模式 (从 48V 总线至 12V 总线) 或升压模式 (从 12V 至 48V)。可以对多达 12 相实施并联以满足高电流大功率（3KW-10KW）应用的需要。
当起动汽车或需要额外的功率时，LTC3871 允许两个电池同时为同一个负载提供电能。48V 电池将在提高可用能量上发挥核心作用，同时还可减少线束重量和损耗。这种额外的能量为采用新技术铺平了道路，从而可使汽车的安全性和效率得以提升，同时降低了其 CO2 排放量。

  率达 98% 的双向开关稳压控制器，LT8708/-1
LT8708/-1 是ADI 最新推出的用于自动驾驶汽车12V－12V冗余电池系统的98%效率双向降压－升压型控制器，可在两个具有相同电压的电池之间运行。其利用一个输入电压供电运行，该输入电压可以高于、低于或等于输出电压，这使其十分适合电动汽车和混合动力汽车中常见的两个各为 12V、24V 或 48V 的电池。

  LT8708/-1 采用单个电感器在 2.8V 至 80V 的输入电压范围内工作，并能产生 1.3V 至 80V 的输出电压，提供高达几 kW 的功率，具体取决于外部组件的选择和相数。它简化了需要在正向或反向调节 VOUT、VIN和 / 或 IOUT、IIN的电池 / 电容器备份系统中的双向电源转换。此器件的 6种独立调节形式使其可在众多应用中使用。
分享到这里，或许有人要举手提问啦，“LT8708和LTC3871都很强大，对于48V / 12V 双系统系统而言，使用哪款产品更为合适呢？”
分享一张Lorry 现场为大家展示的“PK”图，用哪款，根据系统需求来选择吧~

  用于系统保护的双向断路器产品
在电池供电式汽车、工业和便携式系统中，电路保护控制器LTC4368可针对 2.5V 至 60V 电子线路确保安全的电压和电流水平。LTC4368 能替代熔断器、瞬态电压抑制器和分立电路，从而实现一种用于避免电子线路遭受有害的过流以及过压、欠压和反向电压状况之损坏的紧凑和全面型解决方案。
LTC4368 控制背对背 N 沟道 MOSFET 以在正常操作期间提供一条低损耗电流通路，当发生正向或反向过流故障时则把它们关断。

  LTC4368 有两种版本，LTC4368-1 电路断路器提供对称的正向和反向电流门限，以保护电池免遭过大的充电和放电电流的损坏。LTC4368-2 电路断路器在检测到反向电流时跳变，以防止反向馈电并保持输出。
可以提高48V系统电源效率的理想二极管
对于同时需要在12V及48V双系统下工作的车身控制电路来说，可能在某些时候需要二极管来实现防反或合路备份供电功能，虽然电流无需达到电机那么大，但是二极管上产生的损耗带来的热量和不可忽视。
对于那些需要理想二极管“或” (Diode-ORing) 功能以实现负载均分或在两个输入电源之间自动切换的应用而言，单片双通道4A电源通路 (PowerPath) 理想二极管LTC4415是理想的选择。LTC4415 的超低 15mV 正向电压显著低于肖特基二极管的正向电压，因此可延长电池运行时间，并扩大工作电压范围，同时确保在电源切换时无振荡。很低的50mΩ导通电阻可降低功耗并减少热量。

  与肖特基二极管相比，单片高电压理想二极管"或"控制器 LTC4357提供了一个较低损耗的通路，因此在大功率应用中，不仅实现了效率更高的解决方案，而且由于无需散热器，所以节省了宝贵的电路板面积。
理想二极管桥堆整流电路
理想二极管桥控制器LT4320 采用低损耗N沟道MOSFET替代了全波桥式整流器中的4个二极管，以显著降低功率耗散并增加可用电压。由于电源效率的提升免除了笨重的散热器，因此缩减了电源尺寸。通过免除二极管桥中固有的两个二极管压降提供了额外的裕度，这点特别适于低电压应用。与传统的替代方案相比，MOSFET桥可实现具有高空间利用率和电源效率的整流器设计。

  针对汽车系统EMI问题的Silent Switcher系列开关解决方案
EMI一般是由电源引起的，为解决这个问题ADI的Silent Switcher技术特别对噪声和干扰指标进行深度优化。采用 Silent Switcher 架构的降压型稳压器，可使当今先进的开关稳压器之 EMI 下降 20dB 以上，同时提高转换效率。在高于 30MHz 的频率范围中可获得 10 倍的 EMI 改善幅度，且在电路板面积相同的情况下未牺牲最小导通和关断时间或效率。上述目标的实现并未采用特殊的组件或屏蔽，因而标志着开关稳压器设计领域的一项重大突破。

  采用 Silent Switcher® 2 架构的开关稳压器 LT8609S，运用两个内部输入电容器以及内部 BST 和 INTVCC电容器，以最大限度减小热环路面积。由于可提供控制得非常好的开关边沿，因此 LT8609S 的设计显著地降低了 EMI / EMC 辐射。这种改善的 EMI / EMC 性能对电路板布局不敏感，从而简化了设计并降低了风险，即使在采用两层 PC 板时也不例外。

  浪涌抑制消除电路
当汽车电子器件出现故障或者发生误操作，或者出现短路现象，很容易产生浪涌电流。浪涌电流会使导线和接点产生高温、烧毁绝缘、产生短路，甚至引起火灾。所以在汽车应用中浪涌限制器和OV/OC保护控制器都是比不可少的。
ADI公司超低静态电流 (IQ) 浪涌抑制器 LTC4380，可为汽车、工业和航空电子系统中始终保持接通的 4V 至 72V 电子组件提供紧凑的过压和过流保护。LTC4380 利用一个简单的 IC 和串联 N 沟道 MOSFET 解决方案取代了由庞大笨重的电感器、电容器、瞬态电压抑制器 (TVS) 和熔丝构成的传统分流电路，从而节省了电路板空间，并在瞬态电压或电流浪涌过程中实现连续运作。
在输入电压浪涌期间 (例如：汽车抛载)，LTC4380 可减低外部 MOSFET 两端的过高电压，同时对其栅极实施箝位，因而把输出限制在一个安全的电压。这允许使用额定电压较低的下游电子组件，从而节省了成本。
新的器件LTC4380-2，更加完善了此类器件的安全性，可承受-28V负压，使器件本身反接保护成为标配，供电端更可承受1ms 瞬间600V的高压，使系统安全性得到进一步提升。

  Lorry 诚意满满的干货就分享到这里啦~  上述产品都出自 ADI 公司 Power by Linear。
Power by Linear 的高性能模拟 IC 为汽车、电信、工业、医疗健康、计算和高端消费电子市场中的电源管理和转换应用提供了高效的解决方案。