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LTC3871 - 250A bi-directional converter for 12/48V dual-battery automotive

«Les systèmes automobiles 12V atteignent leur limite de puissance de 3 kW en raison de la demande croissante pour davantage d'appareils électriques. Un projet de norme, le LV148, combine un bus secondaire 48 V avec le système 12 V existant », a déclaré la société. «Le rail 48V comprend un générateur de démarrage, une batterie lithium-ion 48V et un convertisseur CC / CC bidirectionnel.»

Générateur de démarrage intégré LTC3871 Les générateurs de démarrage sont soit «intégrés» (ISG), soit connectés par une courroie (BSG). Le chargement de la batterie 12V s'effectue via le convertisseur continu-continu. Il en résulte un système capable de fournir jusqu'à 10 kW de 48V et 12V. piles combinées.

«Le fonctionnement d'une partie du système électrique d'un véhicule à 48 V jouera un rôle central dans l'augmentation de l'énergie disponible, tout en réduisant le poids et les pertes du faisceau de câblage», a déclaré le vice-président de Linear Tech, Don Paulus.

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Système de voiture LTC3871 Utilisé

Selon Linear, le bus 12V continuera d'alimenter les systèmes d'allumage, d'éclairage, d'infotainment et audio, tandis que le bus 48V alimentera les systèmes de châssis actifs, la direction assistée, les compresseurs de climatisation, les suralimentateurs / turbos et le freinage par récupération, a indiqué Linéaire. Lorsque vous démarrez la voiture ou que vous avez besoin de plus de puissance, le convertisseur continu-continu permet aux deux batteries de fournir de l'énergie simultanément à l'un ou l'autre bus.

Ces systèmes sont destinés aux voitures classiques, ainsi qu'aux véhicules hybrides électriques et «hybrides doux».

Les hybrides légers possèdent un seul moteur / générateur de machine électrique qui fait le travail d'alternateur de la voiture et fournit une assistance mécanique à la chaîne de transmission afin que le moteur puisse être arrêté pendant la conduite en roue libre, au freinage ou à l'arrêt et pour permettre un démarrage rapide du moteur. pour se retirer. Ils ne disposent pas d'un mode de propulsion uniquement électrique. Une économie de carburant est obtenue par rapport à une voiture conventionnelle, mais pas autant qu'avec une hybride complète.

La puce Linear Tech, le LTC3871, est un convertisseur continu-continu bidirectionnel biphasé destiné à fonctionner en mode buck du bus 48V au bus 12V ou en mode boost de 12V à 48V. La direction est définie par un niveau logique sur une broche.

LTC3871 12 phases Plusieurs puces, jusqu'à 12 phases, peuvent être mises en parallèle et synchronisées hors phase afin de minimiser le filtrage d'entrée et de sortie pour les applications jusqu'à 250 A). Des systèmes à deux, trois (deux puces), quatre (deux puces), six (trois puces), huit (quatre puces) et 12 phases (six puces) sont possibles par différentes connexions de trois broches (Sync, ClkOut et PhsMd) sur chaque puce.

«Son architecture avancée en mode courant offre une excellente correspondance de courant entre les phases en parallèle. Jusqu'à 3 kW peuvent être fournis en mode buck ou en mode boost avec une conception à 12 phases », a déclaré Linear.

LTC3871 efficacité buck Une efficacité de 97% maximum peut être atteinte et une boucle de programmation de courant sur puce régule le courant maximal pouvant être délivré dans les deux sens. Quatre boucles de commande, deux pour le courant et deux pour la tension, permettent de contrôler la tension et le courant sur les deux bus, avec - Linear Tech a fait un effort supplémentaire - une compensation de boucle indépendante pour les augmentations de charge et les boosters. La régulation de tension est de ± 1% de surchauffe.

LTC3871 augmenter l'efficacité Le fonctionnement est à une fréquence fixe sélectionnable sur 60-460kHz et peut être synchronisé sur une horloge externe sur la même plage.

Pour des charges légères, l'utilisateur peut sélectionner un fonctionnement en continu ou à saut d'impulsions. Il est protégé contre les surcharges et les courts-circuits, ainsi que le verrouillage en cas de sous-tension ou de surtension.

Dur pour les voitures

«Le LTC3871 a été qualifié pour répondre aux spécifications AEC-Q100 et a été conçu pour que la sécurité intrinsèque soit pleinement prise en compte conformément à la norme ISO-26262», a déclaré Linear Tech.

Il est proposé dans un boîtier LQFP à 48 dérivations thermiquement amélioré et trois grades sont disponibles dans des plages de température allant de -40 à 125 ° C pour les grades étendus et industriels et de -40 à 150 ° C pour les véhicules automobiles.

Carte de démonstration 28sep16 LTC3871 4 phases Il existe un tableau de démonstration à quatre phases (illustré) pouvant atteindre une efficacité de 97% dans les deux sens (voir les graphiques).

LTC3871 en un coup d'œil

  • Buck ou boost sur demande
  • Régulation de Vin, Vout ou courant
  • Rail '48V' jusqu'à 100V
  • Rail '12V' jusqu'à 30V
  • Plainte AEC-Q100
  • / Plainte ISO-26262
  • Jusqu'à 12 phases (avec 6 puces)
  • Synchrone (efficacité jusqu'à 97%)
  • Contrôle en mode courant
  • ± 1% de référence sur la température
  • Opération 60-460kHz, à verrouillage de phase
  • Protection de surcharge
  • Protection de court circuit
  • LQFP thermique 48 dérivations