利用模拟集成电路控制混合动力系统

美国国家半导体亚太区电源管理产品市场营销经理吴志民

　　混合动力汽车与传统的汽车不同，后者采用传统的动力传动系统，主要倚靠内燃机提供动力，但混合动力汽车则采用全新的动力传动系统，必须通过集成电路控制来改良发动机、交流发电机、电池管理系统以及电动马达系统。
　　在混合动力汽车中很多重要的控制功能，例如准确感测温度功能以及准确监控电流和电压功能，都是由高精度运算放大器、模拟/数字转换器、数字/模拟转换器、温度传感器以及电源管理芯片等基本的模拟电路负责执行。此外，混合动力汽车的电源供应系统必须采用这些基本的模拟电路才可确保供电电压范围更为广阔。
　　毫无疑问，混合动力汽车必须采用大量半导体元件，才可支持功率密度极高而又安全的电池系统，从而大幅缩短充电时间并提高动力传动系统的能源效率。这些重要功能以及其他更为复杂的功能都由模拟集成电路负责执行，但模拟电路必须能够在高电压及高功率密度的环境下操作。例如，变速箱的温度会高达175℃，而控制电动马达的电子控制系统可能要在125℃的温度环境下操作。美国国家半导体的PowerWise芯片产品都可在这样极端的环境下支持准确的感测及其他功能。
　　混合动力汽车对电子器件的体积、功耗都提出了更高的要求，美国国家半导体的LM310x同步整流稳压器非常适用于它，其特点是输入电压范围极为广阔，而且可以提高系统的功率密度。对于必须“长期开启”的子系统来说，其中的静态电流必须极低，才可延长电池寿命。美国国家半导体的LM2600x系列芯片可满足这类子系统的要求，因为在低负载情况下该系列芯片的静态电流都低于其他竞争产品，而且满载时效率也极高。
　　许多汽车生产商都采用美国国家半导体最新推出的LM5118 PowerWise升压/降压控制器，以便为车内主要的直流/直流电路提供偏压。这款控制器芯片不但设有创新的升压/降压切换模式，而且适用于极为广阔的输入电压范围，因此无论输入电压高低，都可确保输出电压保持稳定，而且效率也能保持在极高的水平。
　　此外，美国国家半导体还提供多款可支持降压、升压或升压/降压配置的LED(发光二极管)驱动器，确保客户可以轻易利用12V、24V或42V的电池为汽车LED灯提供驱动电流。美国国家半导体的Q级优质保证温度传感器系列有多个不同型号可供选择，其中的LM94022Q模拟温度传感器及LM95235远程二极管温度传感器可以支持PowerWise温度感测功能，最适用于变速箱、电池组及马达控制系统，确保可以准确控制各热点的温度。