文档介绍：璃化转变温度约为260°C。
微变压器为混合动力汽跨越隔离栅实现逻辑信号传输的方法是在源边进行适当的编
码,然后在副边进行解码,以恢复输入逻辑信号。具体而言是
车提供信号与电源隔离越过变压器传输约1ns的短脉冲,两个连续短脉冲表示前沿,
一个短脉冲表示下降沿。副边的不可再触发单稳态电路产生检
作者:Baoxing Chen 测脉冲。如果检测到两个脉冲,则将输出设为HIGH(高)。
如果只检测到一个脉冲,则将输出设为LOW(低)。
近年来,为了节省能源并降低CO2排放,消费者开始热衷于替
代燃料汽车,因而混合动力汽车(HEV)日益受到青睐。与依靠为了跨越隔离栅传输功率,这些微变压器以谐振频率反复开
汽油的传统内燃机相比,电动马达具有更高的能效,并且可以关,从而实现高效率能量传递。能量调节则通过低频PWM反
大幅降低排放。电池是HEV的核心所在,但由于可靠性、安全馈信号实现,该信号控制高频谐振动作保持接通的占空比。变
性、重量和成本方面的原因,电池也是阻碍HEV发展的拦路虎。压器开关和用于整流的肖特基二极管均在片上实现。
为了克服这些障碍,必须采用电池监控系统,使电池能长时间
图1显示一个完全集成DC/DC转换器的四通道隔离器实例,它
安全地工作。由于工作电压很高,因此需要尖端隔离技术。
采用16引脚SOIC封装。左边的芯片具备高压CMOS开关,右边
在许多HEV中,电池组电压可能高达400V,因此电池监控系的芯片则具备整流二极管和转换器控制器。两个交叉耦合开关
统(BMS)设计面临多项重大挑战。为了向马达传输足够多的功与变压器共同构成振荡电路,肖特基二极管用于快速高效整
率,如此高的电压是必需的,但它会影响从电池单元到微控制流。变压器芯片位于中间。本实例将变压器分散在不同的芯片
器的充电状态(SOC)电流和电压信号的传输;微控制器负责处上,但原则上可以将这些变压器放在开关或肖特基二极管所在
理来自所有电池的信息,确保电池组安全工作。为了解决这一的同一芯片上。在上方变压器芯片中,两个较大变压器是电源
问题,BMS采用电流隔离技术将高压电池数据传输到汽车其它变压器,小变压器则用于传输反馈PWM信号。下方变压器芯
位置的低压电子器件。对于HEV,诸如光耦合器之类的传统隔片含有该四通道隔离器所用的四个附加微变压器。左右芯片还
离解决方案并不理想,因为其性能会随着时间而下降,这种退含有该四通道隔离器的编码和解码电路。
化效应在环境温度非常高的汽车应用中尤其显著。另外,光耦
完全集成的半桥栅极驱动器、隔离模拟/数字转换器(ADC)和隔
合器也没有足够的带宽来处理电池监控IC与BMS微控制器之
离收发器也是HEV隔离所需要的,可以采用类似方式实现。信
间通常使用的高速串行外设接口(SPI)。
号和电源隔离所提供的功能集成可以大大降低HEV应用隔离
除了HEV BMS的信号隔离之外,另一项重大挑战是实现电源系统的复杂度和总成本,并缩小整体尺寸。
隔离。需要使用硬件保护系统在电池端提供隔离电源,这样隔
HEV电池监控系统的隔离
离器就能将过压等安全信息传递至微控制器,从而在发生硬件
故障时适当地关断系统。安全信息必须是不间断的,即使发生 HEV利用电池驱动电动马达,与电池相关的成本、重