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廈門莫格電氣自動(dòng)化有限公司
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更新時(shí)間：2021-08-17 15:53:29瀏覽次數(shù)：215次
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140DRA84000
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啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)
在啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，無(wú)源整流二極管被大電流開關(guān)替代。這些開關(guān)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，使其作為電機(jī)（啟動(dòng)機(jī)模式），并在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的 定子電流上執(zhí)行同步整流（交流發(fā)電機(jī)模式）。同步整流大幅通過以高導(dǎo)電性的通道分流（本體）二極管，提升交流發(fā)電機(jī)能效，將正向壓降降至低于150 mV。
圖1：交流發(fā)電機(jī)中的同步整流
此應(yīng)用的一項(xiàng)主要功能挑戰(zhàn)就是確保在定子電流反向時(shí)開關(guān)以極快速度關(guān)斷；開關(guān)關(guān)斷有任何延遲都會(huì)導(dǎo)致不必要的電池放電，其方式跟常規(guī)二極管的反向恢復(fù) 非常類似。有鑒于此，預(yù)驅(qū)動(dòng)器IC包含在自主門極控制環(huán)路內(nèi)部工作的高歪曲率驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)目的是在整流期間歐姆損耗與電流符號(hào)改變時(shí)的過渡損耗之間取得盡 可能*的折衷。在IC中集成這些預(yù)驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)復(fù)雜。
首先，它要求多種不同電壓域共存在同一個(gè)硅襯底上，同時(shí)確保這些電壓域之間的可靠通信。
其次，啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器IC被置于可能是環(huán)境zui惡劣的位置，可能會(huì)遭受電池反向、負(fù)載突降、陰極接地轉(zhuǎn)移、定子相位上*的dV/dt（數(shù)量級(jí) 為每微 秒100 V）、電磁干擾等多種瞬態(tài)事件。同樣，使用差分技術(shù)及細(xì)致管理硅襯底上的寄生（雙極）效應(yīng)，有可能采用高性價(jià)比的降壓技術(shù)而非絕緣硅（SOI）技術(shù)來構(gòu)建 此類IC。
圖2：?jiǎn)?dòng)交流發(fā)電機(jī)中采用強(qiáng)固的預(yù)驅(qū)動(dòng)器來控制高門極-源極電容（Cgs）的MOSFET
除了傳統(tǒng)鉛酸電池，我們看到越來越多的儲(chǔ)能組件被用于啟動(dòng)-停止系統(tǒng)中的電源網(wǎng)絡(luò)，如鋰離子電池、超級(jí)電容等。在這些系統(tǒng)中，安全領(lǐng)域變得跟核心功能 一樣重要。因此，我們看到ISO26262安全標(biāo)準(zhǔn)越來越多地進(jìn)入我們的視野，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)部分硅片面積專門用于監(jiān)測(cè)應(yīng)用，檢測(cè)此IC及其伴侶IC的運(yùn) 行健全狀況，并在有需要的情況下確保安全狀態(tài)。
zui后，智能電路及大功率元器件在緊鄰位置的組合表示控制電路的結(jié)點(diǎn)溫度大幅上升；在應(yīng)用中需要考慮工作結(jié)點(diǎn)溫度高于175℃的情形并不罕見。此外，在 元器件認(rèn)證階段，可能使用高達(dá)200℃的溫度來進(jìn)一步加速老化過程，以將使用壽命測(cè)試時(shí)長(zhǎng)保持在合理的2，000小時(shí)之內(nèi)。通過使用帶有擴(kuò)展溫度范圍的硅 工藝，并在設(shè)計(jì)階段將在設(shè)計(jì)約束考慮在內(nèi)，就能夠有效地應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)。
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