車用智能功率器件重塑次級市場

圖4 通用負載控制器

• 低電流4A(主要用于LED和單燈絲標志照明)

• 中等電流20A(用于燈飾照明、儀器和輔助電源)

• 高電流10A至30A(用于更高功率照明和設(shè)備電源)

• 高電流電機驅(qū)動35A(用于在單向半橋和雙向全橋操作中的調(diào)速冷卻風扇和泵)

想象一種應(yīng)用(比如：小型船只)，在船上單向電機輸出用于驅(qū)動艙底的風機和艙底的水泵。雙向電機輸出可用于功率調(diào)節(jié)操作。剩余的電源開關(guān)可用于船塢照明、泊船照明、駕駛艙照明、壓力計電源、油泵、雨刮器、汽笛和所有其他低電壓負載。

表1：飛兆智能功率產(chǎn)品

這些相同的負載類型和功能對于允許重復使用大量設(shè)計塊的功能性器械、RV系統(tǒng)以及園林機械等而言是類似的。

由于所有智能功率器件的關(guān)斷狀態(tài)漏電電流設(shè)計為最小，因此圖4中的Vbat電源在某些應(yīng)用中可直接與電池系統(tǒng)連接。

常見的負載類型和設(shè)計問題

電阻性——主要顯電阻性的典型負載可在不新增元件的情況下驅(qū)動。這就允許實現(xiàn)白熾燈和LED照明的脈寬調(diào)制(PWM)。

電感性——如果未抑制的電感尖峰(UIS)處于該器件的額定范圍內(nèi)，電感負載(比如：電磁閥)就可在不新增元件的情況下驅(qū)動。

直流電機——對于非PWM驅(qū)動的電機，高邊開關(guān)通?？商鎿Q繼電器。關(guān)斷過程中的應(yīng)力可能要求使用其他元件，比如一個再循環(huán)路徑或MOV。

可調(diào)直流電機——對于使用P/N半橋的可調(diào)電機控制解決方案必須考慮PWM頻率、要求的上升和下降時間以及效率問題。開關(guān)頻率會影響輻射和PWM的準確性。PWM以及上升和下降時間會影響開關(guān)損耗(效率)。由于P/N器件的拓撲結(jié)構(gòu)，如果需要反向電池保護，那么會要求使用其他的外置元件。

供電——輔助供電，輔助系統(tǒng)通常按電流負載處理。浪涌電流過大可能會要求采用軟啟動或重試策略。

負載線路——在任何情況下，線規(guī)必須要考慮，那就是智能功率器件的自治式短路保護限制。

智能功率負載控制最常見的設(shè)計問題之一就是反向電池電壓。通常情況下，照明不要求反向電池電壓保護。

必須分別仔細檢查其他負載的反向電池兼容性和保護。在Vbat電源中使用P溝道MOSFET或繼電器的反向電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)先級大于在智能功率器件中使用。常見于所有電路且要求反向電池保護的功率繼電器還可提供“零關(guān)斷狀態(tài)”耗電量。對于長期未使用的設(shè)備而言，這個問題可能需要特別關(guān)注。

飛兆半導體的產(chǎn)品針對次級市場上的低電壓配電和負載控制可提供完整的解決方案。高邊開關(guān)包括：

采用DPak 5引腳封裝的FDDS100H06單片器件非常適用于10W左右的白熾燈、LED標志照明以及低電流電磁閥。

分別采用DPak 5引腳和D2Pak 7引腳封裝的FDDS10H04和FDBS09H04是片芯堆疊器件，能夠處理較高的負載電流，具有成比例負載監(jiān)控功能。

采用D2Pak 7引腳封裝的FAN7093設(shè)計用于處理高達35A的直流電機的可調(diào)PWM驅(qū)動。它通過具有競爭力的產(chǎn)品獲得改進，這些產(chǎn)品具有較高的工作頻率，灌電流和源電流與電流輸出成正比。

所有飛兆車用智能功率開關(guān)均符合AECQ101標準并且工作溫度為-40℃至150℃。設(shè)計支持包括產(chǎn)品資料、應(yīng)用指南和現(xiàn)場應(yīng)用工程。