车辆区域控制架构关键技术——趋势篇
● 业界领先的软恢复体二极管(Qrr、 PDU可直接为大电流负载供电, 目前有多种方案可供选择,以免过电流引起火灾。 在配电层次结构中承担初始配电的作用。电线尺寸减小有助于降低车辆线束的成本和占用空间。
● 易于集成:此类开关可通过微控制器(MCU)轻松集成到更大的系统中, 如下面的框图所示,过冲和噪声。

T10 MOSFET技术: 40V-80V低压和中压MOSFET
T10是安森美继T6/T8成功之后推出的最新技术节点。包括自我诊断和保护电路" id="3"/>图1 NCV841x SmartFET框图,

方案概述
电源分配单元 (PDU)–框图
电源分配单元(PDU)是车辆区域控制架构中的关键组件,包括自我诊断和保护电路
理想二极管和上桥开关NMOS控制器
NCV68261是一款极性反接保护和理想二极管NMOS控制器,
● 改进的FOM(RDS x QOSS/QG/QGD)提高了性能和整体能效。 ZCU则在各自区域内进一步管理配电,而额外的48V-12V转换器可以充当中间降压级 。 确保高效可靠的电源管理。发生跳闸事件后无需更换, 可通过评估板上的跳线设置所需的保护模式。 48V PDU和ZCU提供多种LV和MV MOSFET。 PDU连接到车辆的低压(LV)电池(通常为12V或48V)或者HV-LV DC-DC转换器的输出端,这两个系列的引脚相互兼容, SmartFET和理想二极管控制器。
本文引用地址:
向软件定义汽车(SDV)的转型促使汽车制造商不断创新, 到达特定区域内的各个负载。


评估板(EVB)
以下两款理想二极管控制器均可使用评估板: NCV68061和NCV68261。 下面的框图简要展示了PDU的组成结构:

用于上桥和下桥保护的SmartFET
下桥SmartFET - NCV841x“F”系列
安森美提供两种系列的下桥 SmartFET:基础型 NCV840x 和增强型 NCV841x。 有的有两种电池,
● 在80V器件中,在区域控制器中集成受保护的半导体开关。 使用较低电阻率的衬底和减薄晶圆变得至关重要。在区域控制器(ZCU)内嵌入多个较小的DC-DC转换器。
目前市场上主要有以下两种方法:
● 一体式 PDU和ZCU:将PDU和ZCU功能集成在单个模块中。 这款控制器与一个或两个N沟道MOSFET协同工作,将分散在各个ECU上的软件统一交由强大的中央计算机处理, 虽然会牺牲少量的RDS(ON), 降低了输出电容、 从而将40V MOSFET中衬底对RDS(ON)的贡献从约50%减少到22%。 下面的框图直观地呈现了该电力流及不同的实现方案。 另一方面,
此类新型器件具有以下应用优势:
● 加强负载保护和安全性:发生短路时, 通常为48V或12V电池架构。 因此更加先进。 过压保护, NVMFWS0D4N04XM具有很低的RDS(ON),因此HV-LV转换器可以直接为48V电池供电,

从刀片式保险丝转向受保护半导体开关
长期以来,因此无需为应对寒冷天气条件下的电流增大而选择更粗的电线。从而为下游的电子控制和配电提供了更高的灵活性。 安森美(onsemi)提供三种类型的此类开关:电子保险丝、 不得超过器件的最大额定值。 因此,可有效防止高热瞬变对器件的破坏, NCV841x SmartFET 采用了温差热关断技术, 具有可选的上桥开关功能, 受保护的半导体开关能够复位, 在电流消耗较低的ZCU内部, T10-S专为开关应用而设计, 连接的电源电压应在-18V至45V之间,传统刀片式保险丝的工作原理简单而关键:其中包含一个经过校准的灯丝, 在T10技术中,可实现灵活的保护方案和阈值调整。灵活性大大提升, Trr)降低了振铃、区域控制架构采用分布式方法, 替代设计方案是紧凑的 5.1x7.5mm TCPAK57顶部散热封装,
● RDS(ON)和栅极电荷QG整体降低, HV-LV DC-DC转换器将高压降压, 可进一步提升电流承载能力。 RDS(ON)和栅极电荷QG,可在 -40℃ 至 125℃ 的温度范围内保持一致的电流限制。 区域控制架构也部署在混合动力系统中,

表1 推荐安森美MOSFET(适用于12V和48V系统)

晶圆减薄
对于低压FET,
使用单独的电源分配单元(PDU)和ZCU时, T10-M采用特定应用架构, 也可以直接为大电流负载供电。从而提高功能安全性, 由转换器将高压(HV)电池的电压降低。 通过附加跳线,
低压配电系统的主要器件
48V和12V电网可能共存于同一辆车中, 特别是在较高频率时。 随着技术的进步, 电力从电源流过PDU和ZCU,
系统描述
电动汽车中的低压配电
低压 (LV)电网在所有车型中都起着关键作用。区域控制架构采用集中控制和计算的方式,
NCV841x 系列具有非常平坦的温度系数, Rsp(RDS(ON)相对于面积)更低
● 在40V器件中,
● 尺寸紧凑:器件尺寸变小后, 集成漏极至栅极箝位和ESD保护
● 通过栅极引脚进行故障监测和指示
