用MOSFET晶体管助力汽车启停系统实现节能减排

在节能减排大趋势下，汽车高级启停/怠速停止系统（启停系统）越来越受欢迎。该系统一般由通用双晶体管、数字晶体管、汽车MOSFET、肖特基整流二极管、TVS、角度传感器、转速传感器、FlexRay收发器等半导体器件组成，能在汽车因交通灯或停车信号而停车时关闭内燃机，并在驾驶员要求时重新打开内燃机。

汽车微型混合系统在减速期间通过再生制动(用产生电能对电池充电)可以节省更多燃油，同时支持14V和48V boardnet两种实现模式。对于预计电池性能较低的情况，恩智浦半导体提供D级音频放大器(TDF8597TH)，全面支持启/停系统，工作电池电压低至6V。

（1）支持多种负载驱动

启停系统的负载电流范围十分广泛。最低可以是几mA(用于驱动仪表盘中的LED或LCD)，最高可达200A以上(用于驱动三相电机或发电机电流的整流)。恩智浦提供分立解决方案，如小信号MOSFET或低VCEsat(BISS)晶体管、恒定电流源(PSSI)、高端负载开关(PBLS系列)，以及如告警灯或指示灯等用于小型或中型负载的逻辑器件。由于驾驶员可以随时关闭启停系统，因此，恩智浦广泛的LCD显示驱动器(PCA85xx)系列指示的是当前状态。

起动交流发电机的功率级采用一个三相MOSFET桥，该桥可以用来整流产生的交流电流，也可用来在逆变器模式下产生三相电流以把发电机转换成一个启动电机。恩智浦提供基于先进的TrenchMOS技术、采用增强型D2PAK封装的高电流功率MOSFET器件，对于远远超出100A的漏电流具有适当的机械和热耐用性。对于超过300A的电流，我们则提供采用7引脚D2PAK封装、搭载额外源极引脚和增厚焊线的器件。

发电机输出电压大于14V的系统要求采用一个DC:DC降压转换器，以提供14V电源电压。在此，首选器件是我们的耐用型功率MOSFET系列，该系列采用紧凑型热增强无损耗封装(LFPAK)，支持低电感板布局和高开关频率。

（2）I/O保护

安世半导体提供PESD系列ESD保护设备，专门设计用来保护汽车网络。为了实现强大的反向极性保护，恩智浦提供了小巧外形下的高性能解决方案，该方案或者基于采用先进TrenchMOS技术的低电阻功率MOSFET器件，或者基于采用先进的夹片粘合技术、采用SOD123W和SOD128封装的肖特基肖特基二极管整流器(PMEG系列)。

（3）磁阻和温度传感器

安世半导体的磁阻角度传感器非常适合捕获车轮速度、踏板位置、转子位置和空档齿轮位置信息，从而算出适当的启停策略。恩智浦的产品组合十分广泛，从简单的磁阻桥到带信号调节和集成放大器的温度补偿器件，应有尽有。磁阻传感器通过提供了一个几乎与磁铁容差、磁铁的温度系数、磁传感器的距离以及定位容差等因素无关的输出信号，保证了可靠性并简化了制造过程。

（4）车载通信

启停模块与发动机控制、动力转向、传动控制和注入控制装置保持密切对话。 对于要求的所有网络协议，恩智浦提供独立的LIN、CAN和FlexRay收发器，具有故障管理和节能等先进功能。

我们还提供高度集成的车载网络产品，包括系统基本芯片(SBC)系列。SBC在单个芯片上结合一个或多个总线收发器、稳压器、I/O引脚和看门狗选件。它们提供了先进的低功耗模式控制和智能故障安全行为。具有不同收发器选件的引脚兼容系列设备，通过简单地改变PCB上的芯片，支持可扩展的平台。

（5）标准逻辑器件

除了以创新封装提供具有不同供电电压和速度的完整标准逻辑产品系列，恩智浦还提供低电阻模拟开关专用设备、模拟和数字多路复用器和I/O扩展设备，以推出成本优化的启停解决方案。

（6）分立器件

安世半导体同时为启停应用提供广泛的新型小信号分立产品，这些产品具有更强的功率效率，全面的系统保护，并充分利用微型化和集成技术以简化设计、降低成本。处于领先水平的是我们功效突出的低VCEsat(BISS)晶体管和低VF(MEGA)肖特基肖特基二极管整流器。

安世半导体提供D级音频放大器(TDF8597TH)，全面支持启/停系统，工作电池电压低至6V。该启/停系统采用增强型7引脚D2PAK封装的耐用型高电流功率MOSFET器件，精确的非接触式传感器容许大的空气间隙，完整的车载网络产品组合支持所有主要汽车网络标准，可在起动机/发电机、转向、车轮和传动之间实现快速可靠的通信，分立组件组合和最小封装的低功耗逻辑解决方案适合汽车应用的苛刻要求。


为了满足苛刻的碳排放标准和汽车电子性能要求，安世半导体推荐采用的电子元器件组合包括：空挡位置传感器、轮速传感器、LIN/CAN/FlexRay TRX、BISS晶体管、汽车通用双晶体管、汽车用配电阻晶体管、汽车移位寄存器、恒流源、车载LED控制器、汽车LCD驱动器、CAN/LIN基础芯片、汽车MOSFET、ESD防护、车载网络总线线路保护、肖特基二极管、瞬态电压抑制器（TVS），以及汽车模拟开关、汽车数字多路复用器等标准逻辑器件。