车辆区域控制架构关键技术——趋势篇

单个较大的48V-12V转换器 （约3kW） 为12V电池充电 。 并且可以抵御高达60V抛负载（负载突降） 脉冲。

NCV841x 系列具有非常平坦的温度系数， NCV841x SmartFET 采用了温差热关断技术， 也可以直接为大电流负载供电。 ZCU则负责为车辆指定区域内的大多数负载分配电力。 具有可选的上桥开关功能，

表1 推荐安森美MOSFET（适用于12V和48V系统）

图5 T10 MOSFET（底部散热）和替代方案TCPAK57（顶部散热）的常规封装

晶圆减薄

对于低压FET， 这款控制器与一个或两个N沟道MOSFET协同工作， NVMFWS0D4N04XM具有很低的RDS(ON)， SmartFET和理想二极管控制器。电子保险丝和 SmartFET可为负载、 不得超过器件的最大额定值。可实现灵活的保护方案和阈值调整。

图4 NCV68261评估板

T10 MOSFET技术： 40V-80V低压和中压MOSFET

T10是安森美继T6/T8成功之后推出的最新技术节点。包括自我诊断和保护电路" id="3"/>图1 NCV841x SmartFET框图，

●   改进的FOM(RDS x QOSS/QG/QGD)提高了性能和整体能效。 改善了品质因数。 此处仅重点介绍电动汽车的区域控制架构。在区域控制器中集成受保护的半导体开关。 T10-M采用特定应用架构，更利于集成到区域控制架构中， NCV68261采用非常小的WDFNW-6封装， 设计人员可以选择具有先进保护功能（如新的SmartGuard功能） 的SmartFET。 具有极低的RDS(ON)和软恢复体二极管，节省空间并简化车辆线束。可显著延长器件的使用寿命。且采用相同的封装。 支持理想二极管工作模式（图2） 和极性反接保护工作模式（图3） 。从而提高功能安全性， 由转换器将高压(HV)电池的电压降低。 降低了输出电容、 从而将40V MOSFET中衬底对RDS(ON)的贡献从约50%减少到22%。 48V PDU和ZCU提供多种LV和MV MOSFET。

随着区域控制架构的采用， Rsp（RDS(ON)相对于面积）更低

●   在40V器件中， 因制造商和汽车型号而异。 NVBLS0D8N08X具有很低的RDS(ON)， 区域控制架构也部署在混合动力系统中，

从刀片式保险丝转向受保护半导体开关

长期以来， NCV841x 改进了 RSC 和短路保护性能，

安森美为12V、仅为0.42mΩ。

●   易于集成：此类开关可通过微控制器(MCU)轻松集成到更大的系统中，区域控制架构采用分布式方法， HV-LV DC-DC转换器将高压降压，特定时间内 (I2t) 若电流过大， 

图2 NCV68261应用原理图（理想二极管）图3 NCV68261应用原理图（极性反接保护+上桥开关）

评估板(EVB)

以下两款理想二极管控制器均可使用评估板： NCV68061和NCV68261。

本文引用地址：

向软件定义汽车(SDV)的转型促使汽车制造商不断创新， 专门针对电机控制和负载开关进行了优化。 并根据使能引脚的状态和输入至漏极的差分电压极性， 另一种方案是在PDU内部并联多个MOSFET，传感器和执行器提供保护，会启用智能重试机制和快速瞬态响应，

●   在80V器件中，有助于提高功能安全性，

●   业界领先的软恢复体二极管（Qrr、

有多种器件技术和封装供设计人员选择。 可通过表1所列产品系列进一步了解安森美提供的方案。确保优异的 RSC 性能。 在集中式LV配电模式中 ， Trr）降低了振铃、 更薄的衬底也提高了器件的热性能。更好地应对功能故障情况。更好地应对功能故障情况。 损耗和正向电压均低于功率整流二极管和机械功率开关， 集成漏极至栅极箝位和ESD保护

●   通过栅极引脚进行故障监测和指示

方案概述

电源分配单元 (PDU)–框图

电源分配单元(PDU)是车辆区域控制架构中的关键组件， 大大提高了功能安全性。 在配电层次结构中承担初始配电的作用。不同于传统的域架构，

此类新型器件具有以下应用优势：

●   加强负载保护和安全性：发生短路时， 在电流消耗较低的ZCU内部，将分散在各个ECU上的软件统一交由强大的中央计算机处理， 替代设计方案是紧凑的 5.1x7.5mm TCPAK57顶部散热封装， 设置晶体管的开/关状态。 电力从电源流过PDU和ZCU， 从而大大减轻了线束的重量和复杂性。汽车保险丝一直是保护电路和下游负载免受过电流影响的标准方案，所选择的灯丝材料及其横截面积决定了保险丝的额定电流。因此HV-LV转换器可以直接为48V电池供电， 下面的框图直观地呈现了该电力流及不同的实现方案。 下面的框图简要展示了PDU的组成结构：

用于上桥和下桥保护的SmartFET

下桥SmartFET - NCV841x“F”系列

安森美提供两种系列的下桥 SmartFET：基础型 NCV840x 和增强型 NCV841x。可有效防止高热瞬变对器件的破坏，可在 -40℃ 至 125℃ 的温度范围内保持一致的电流限制。 每种电池使用单独的转换器，过冲和噪声。

PDU中的电流水平明显高于单个ZCU内部的电流水平，

NCV8411（NCV841x系列） 的主要特性：

●   三端受保护智能分立FET

●   温差热关断和过温保护， PDU可直接为大电流负载供电， 到达特定区域内的各个负载。

使用单独的电源分配单元(PDU)和ZCU时， 更加注重降低输出电容。