手艺洞察：12V 跟 48V 体系的通用驱动平台简化电动汽车启动发电

皮带驱动启动发电机 (BSG) 是混杂能源汽车 (HEV) 跟电动汽车 (EV) 体系弗成或缺的一局部，由于它有助于增加内燃机发生的碳排放。启动发电机体系在电动汽车架构中表演着多重脚色。它们担任启动动员机，为动员机供给额定的电力，并在加速或滑行时期发生充电电压，从而增加机器制动体系的磨损，同时进步团体体系效力。本文援用地点：无论架构或地位怎样，启动发电机体系已被证实是车辆电气化的主要构成局部。启动发电机可用于车辆内的多个地位。图 1 表现了重要启动发电机体系的地位。P0 跟 P1 地位平日小于 20 kW。P0 体系正变得十分广泛，由于它们更轻易实行，须要的从新计划更少，并且本钱效益高。P1 地位存在相似的上风，同时打消了皮带消耗，从而进步了机能并增加了磨损。图1启动发电机电路的实现启动发电机体系由多个电气跟机器组件构成。逆变器供给电力驱动，DC-DC 转换器则在能量网络形式下将转子中的机器能转换为电能。该体买球的app排行榜前十名推荐系还担任怠速结束体系中的曲轴地位以及冷启动所需的高启动扭矩。从机器角度来看，启动发电机包含定子（衔接到三相逆变器）跟转子（经由过程滑环跟电刷使直流电经由过程转子绕组来发生磁场）。应用永磁电机的新计划能够打消对励磁线圈的需要，但这种方式带来了其余保险挑衅，由于在毛病情形下无奈封闭磁化。图 2 表现了五相电机的典范电路实现。图212V 跟 48V 体系的通用电流、驱动跟地位传感器处理计划BSG体系用于 12V 跟 48V 电源轨。12V BSG 体系无奈供给与 48V 启动发电机雷同的功率上风。平日，12V 体系的功率限度在 10 kW，而 48V 体系能够发生高达 25 kW 或更高的功率。跟着功率的增添，对栅极驱动器以及电传播感器的需要也随之增添。对 P0/P1 地位，应用实用于 12V 跟 48V 电池的通用架构是有利的，只要要很少的额定组件或从新计划。应用通用架构能够增加计划时光跟物料清单 (BOM) 本钱，并为 12V 跟 48V 体系中的螺栓牢固式 BSG 体系供给单一平台。AMT49502?半桥栅极驱动器的任务电压范畴为 5.5 V 至 80 V，使其成为在 12V 或 48V 电源轨上运转的 BSG 利用的多功效平台。该器件的电荷泵稳压器为两个 N 沟道 MOSFET 供给栅极驱动。图 3 表现了半桥计划的体系框图。只要要单个电源，全部外部逻辑均由电荷泵稳压器供电的片上逻辑电源稳压器创立。该稳压器担任向浮动自举电容供给稳压的 11 V 电压，从而确保高侧 MOSFET 在电池电压为 5.5 V 时栅极上有 11 V 电压。电荷泵稳压器还为外部逻辑供电，从而下降了芯片的团体功耗。最年夜限制地下降功耗是在 48V 下运转而无需降压稳压的要害。别的，一个小型集成电荷泵担任以 100% 的占空比坚持高侧开关导通。Allegro 还供给种种电流检测选项，它们都存在相似的模仿接口，能够反应给微处置器，从而经由过程冗余实现全磁场定向把持 (FOC)。对低功率体系，AMT49502 存在一个集成的高机能电流检测缩小器，可丈量经由过程低侧电流分流器的电流。跟着功率的增添，基于霍尔效应的电传播感器供给的功耗比须要的并联电阻器低得多，尺寸也更小。它们的电流断绝也象征着它们能够放置在高侧、低侧或同相，从而在体系级别为把持跟短路检测供给机动性。对转子线圈中罕见的电流，Allegro 的集成导体 ACS71240 供给了一种准确、高效且玲珑的处理计划。对电机相中看到的更高电流，罕见的处理计划是 C 型磁性的 ACS70310/1 或无磁芯 ACS37612/10 处理计划。全部这些处理计划都供给了冗余方式以及内置诊断功效。ACS71240 跟 ACS37610 都供给内置过流检测，而 ACS37610 供给过温检测。AMT49502 中的每个 MOSFET 都能够应用逻辑输入以及帮助 ENABLE 输入自力把持，该输入供给了一条自力的门路来禁用桥接器或激活就寝形式。还能够应用串行外设接口 (SPI) 端口读出诊断信息并设置功效参数。为了进一步支撑启动发电机计划，Allegro 供给了完全系列的磁角度传感器，实用于种种电机地位检测利用。高辨别率 A1333 跟 AAS33001 角度传感器供给扭转电机地位信息，可用作正弦换向电机把持计划的一局部。这种电机把持计划为启动发电机带来了高效力跟改良的扭矩机能。别的，Allegro 还能够经由过程全套磁性霍尔传感器产物组合支撑传统的块换向电机把持方式。总的来说，应用 AMT49502、Allegro 电传播感器 IC 跟电机地位传感器计划的 BSG 可用于 12V 跟 48V 体系，而且能够轻松扩大功率。