Двунаправленный преобразователь автомобильного назначения с рабочим током до 250 А

Linear Technology анонсировала выпуск чипа двунаправленного преобразователя, работающего либо в режиме 2-фазного синхронного понижения со 100 до 30 В, либо в режиме повышения. Компонент автомобильного назначения предназначен для схем автомобилей с двумя аккумуляторами на 48 и 12 В.

По мнению разработчиков, автомобильные системы на базе 12 В упираются в свой 3-кВт лимит мощности по мере внедрения различной автоэлектроники. Предложенный стандарт (LV148) сочетает с существующей 12-В электрикой дополнительную 48-вольтную. К 48-В шине подключается стартер, ионно-литиевая батарея и двунаправленный DC/DC-преобразователь.

Согласно новому стандарту, шина 12 В в авто будет питать цепи зажигания, освещения, информационно-развлекательные и аудио системы. Шина 48 В будет питать активные системы ходовой части, рулевое управление, компрессоры кондиционеров, электрические суперконденсаторы. Также данная шина будет поддерживать систему рекуперативного торможения. Во время запуска авто либо при потреблении дополнительной мощности DC/DC-преобразователь позволит использовать обе батареи для одновременного питания любой шины.

Новый чип LTC3871 от Linear Technology – это 2-фазный 2-направленный DC/DC-преобразователь для работы в режиме понижения “48-12 В” либо повышения “12-48 В”. Направление преобразования устанавливается на логическом уровне при помощи специального вывода. Множество чипов может включаться параллельно и тактироваться несинхронно для минимизации входной и выходной фильтрации в цепях с током до 250 А. Двух-, трёх- (2 чипа), четырёх- (2 чипа), шести- (3 чипа), восьми- (4 чипа) и 12-фазные (6 чипов) системы могут быть реализованы при помощи различного подключения трёх выводов (Sync, ClkOut и PhsMd) каждого чипа.

Продвинутая архитектура с токовым режимом управления обеспечивает отличной согласованностью тока между фазами при параллельной работе. До 3 кВт мощности может быть выдано в любых режимах (повышения и понижения) при 12-фазной схеме. При этом достигается КПД 97 %. Встроенная программируемая цепь управления следит за максимальным током, который может подаваться в любом направлении. Четыре цепи управления: две для тока и две для напряжения – позволяют управлять данными характеристиками на обеих шинах. Стабилизация напряжения по температуре составляет ±1 %.

Чип работает на выбранной установленной частоте из диапазона 60..460 кГц. Также он может синхронизироваться с внешним тактирующим источником. При невысокой нагрузке возможен выбор режима работы: непрерывного или с пропуском импульсов. Также в схеме реализована защита от перегрузок, КЗ, недостатка напряжения и перенапряжения.

Новый компонент, соответствующий спецификации AEC-Q100 и стандарту ISO-26262, выпускается в 48-выводном корпусе LQFP в двух версиях: с температурным диапазоном -40..125 °C и -40..150 °C. Также разработчик предлагает 4-фазную демонстрационную плату с КПД преобразования 97 % в любом направлении.