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1、车我DC/DC转换器的应用无论是从2kW的铅酸电池来冷启动传统发动机，还是从40OkW以上的400V皿池让电动汽车在急速J模式下达到最面的性能，车辆的峰值功率都可能极高。任何电池的容量都有限制，因此大力开发功率我挽盗以提高效率、减少重量和尺寸，并枭用呈新的主昱佳技术逐步减少损耗，这物都吸引了众人的目光.汽乍电子产品当然还必须在严苛的环埴中可靠地工作,同时遵循国际和OEM特定的质量控制标准。通过布局、设计、制造确保产品的可靠性。车栽匹/DC转换器除主动力总成系统以外，车辆的功率转换级别有很多种:以12V至48V低压电源来说,辅助DC/I）C发电机和转换器可为无钥匙进入系统、高级驾班!员辅助系统I
2、）S）或信息娱乐系统提供低电压（图1）。而在更高的400Y系统中，电动汽车的电池管理系统（BMS）需要隔禹良好的内务管理电源。地基本的功率等级可能只有几瓦，但所采用的DC/DC转换器的效率应该与大功率传动系统的相同以保持低温和高可苑性。许多低功率转换器的工作环境跟功率转换器相似，需要应付温度大幅变化以及具备相同的抗冲击性和抗震能力.板级上的转换器通常没有传导冷却或强制冷却，经常处于密闭环境仅依靠对流来冷却。有趣的是，随着车辆中电子设备数量增加，低功率转换涔在汽车应用上的功能与IT、工业甚至商用转换器的功能越来越趋于致.例如，为CAN总线和以太网总线通信网络提供5V隔窗电源,为处理器、退和AS1
3、.C提供低于IY的电源，以及为IrI设备和娱乐系统提供12V的电源.以上都有要求要符合.随着开发出各种新型纯电动和混合动力汽车，设备设计人员正在寻找模块化DC/DC转换淞,使用预认证的方式加快上市速度,成本却不会比分立式设计来得高。作为DC/凶转换器历史悠久的制造商，RECOM正致力于这一市场。图1：汽车环境中的低功率DC/DC转换器车辆之电力电子环境模块化DC/DC转换器市场很广，包含J商用、工业甚至医疗。但是现成部件的输入电压范围通常不适合汽车应用。许多车辆类型中还是很常见12V和24V电池，电压的变化范用很广，最低可以从寒冷环境的冷启动到最裔的重负载高电压浪涌值。标准1.VI24（也称为
4、VW80000）设置12V标称铅酸电池系统的电平，而1.Y148适用于48V锂离了电池,这在中度混合电动乍（SHEV）中越来越常见（图2）除f连续重负教工作电压范围外，还有两个极性但能量较低的快速瞬态电压。15076372和ISo16750-2为适用于电源线的标准。图2：符合1.V124和1.VI48的车辆电压虽然标准的4：1电信转换器可应付大多数标称12V的输入电压，但只有专为汽车设计的乂/1）6产品才能满足所有12（9-36；）的电压变化。48V俾电池的电压范围有更严格的限制，因此206OV输入的3：1模块电源才适用于48V系统.汽车规格通常还包括反向电压保护以及快速逊瞬变抗扰度，因此在任
5、何情况下通常都需要外部保护或漉波他1.V标准还规定了各种压降、缓慢变化的电压条件以及频率范围为15HZ至200kHz,高达6V峰峰俏的慨加交流电压。而低功率转换器已经有集成可用的浊波和保护功能，可以为其他设省堪虫。电磁兼容性（迷）是汽车系统的关键要素，而DC/DC转换器为了效率采用开关模式，成为潜在的干扰源。符合C1.SPR-25的排放限制是常见的要求，除/标准M/DC模块的内置功能以外，通常还需要高频泄波。转换器还必须对规定的EM1.传导和辐射等级以及静电放电具备足够的抗扰性。制造商如RECOM是DC/DC转换器和ENC的滤波专家，提供符合各种EMC标准的谑端设计实例和演示板。汽车应用的环境
6、条件与其他领域大不相同,在某些情况下甚至可以比军规苛刻，很大一部分成本可能会花在冷却和防振装理上.工业级【兑/DC似乎最适合车用，工作温度通常在一40C至+85C或更高。工业环境相对恒定，而车辆的不同区域的温度会大幅变化，如在极寒的环境下启动后迅速从零卜变到高温，或太阳底卜的汽车在开冷气之后从高温降到低温。汽车的机械冲击和振动要求也很严苛，工业标准不足以满足要求。ISO16750-3是机械冲击、振动和其他条件（包括碎石轰击）的道路车辆标准，严重级别因应用不同而定。然而，该标准是以传统活塞发动机和随之产生的振动信号为基础,因此在某些方面可能不适用电动汽车.标准定义从一40C到应用的最高环境温度的
7、范围之内，在特定频率下加速时高为200m/s2,机械冲出适用所有的车辆类型。但是商用车变迷量的最严强情况是它可能持续Ims高达50.000m/s2（5.100g）电源转换器的AEC-Q测试用于关键应用（例如安全系统和发动机控制）的功率转换器通常是分立式设计，嵌入在其他心工设备中并由获得压力测试认证的器件组成。考虑使用DC/DC模块的时候,转换器通常需要进行特定的设计和测试才能满足汽车质量、电气、环境以及EMC的要求。汽申例了委员会m发布了电子应力测试规范的标准.AEC是由克莱斯初、福特和德科电子1990年代成立，制定J汽车业电子零件的质量和认证标准。AEC-Q采用了汽车工程师协会（SAE）和I
8、EC/ISO的标准以及符合IATF16949：2016的质量体系，为零件制造商制定了进入汽车业的最低要求。但是AEC-Q标准并不直接适用于DC/DC转换器，因此制造商必须选择最相关的标准，通常是I1.的AEC-Q1.OO或无源元件的AEC-Q200（表I）.表1：AEC-Q标准之器件应力测试认证规范无源组件AEC-Q200和附件OO1.至007涵盖了各种零件和测试方式。应用是以温度进行了分级（表2）。请注意0级零件的温度为+150C,比AEC-Q100制定的集成电路温度高了10度。表2：符合AEC-Q200认证的器件温度等级AEC-Q标准是由供应商进行自我认证来证明其符合性，而非由测试机构使用
9、。而且这些标准对各个阶层的汽车客户来说是最基本的，因此可能针对特定应用提出进一步的器件认证要求。尽管有许多的汽车专用测成，但AEC-Q还参考了其他标准的测试方式,例如M1.1.-STD-883、JEDEC、J侬、IPC以及U1.RECOM最近对多种车数DC/DC转换器进行了认证。以R-78Q5.0-0.3为例，它是一种高效的非隔恩式DC/DC转换器，具有6.5丫至72V的超宽输入范围以及0.3A和5V输出,适用于12V或24V铅酸蓄电池.由于引脚与三端线性稳压器兼容,因此它也适合直接连接至中度混合电动车的48V电池。极宽的11：1输入电压葩闹可以节省输入过压钳位器件的成本。热冲击循环是汽车应力
10、测试认证的关键部分。RECOM使用的规格如图3所示。R-78Q和RAQ最近成功完成了所需的100O次循环测试。表3列出了符合AEC-Q200的K-78Q完整测试计划。表3：RECONR-78Q5.0-0.3的AECQ200测试计划图3：REeaYDC/DC转换器的AEC-Q认证热循环曲线另一个汽车认证的RECoM部件是RAQ-O505SH（图4），这是一款用于般汽车的隔离式DC/DC转换;,5VDC输入，以IW的功率提供未稳压的5V输出，同时具有连续短路保护。该器件的典型应用是给Qd总线提供隔离的5V电压。RQ-0505S/H的AEC-Q测试条款与R-78Q类似，包括了EC-Q200和AEC-
11、Q104的相关要求。后者是较新的标准，于2017年9月发布，涵萩了具备有源和无源组件的！多芯片模块，这些模块将有源和无源器件组合到封装中，回流焊接到印刷电路板上。图4：RECOMRQ-0505S/H汽车级DC/IX?转换器SMT转换器的隔离等级为5kVDCIs（2.8kVAC1.min）,爬电距离4mm,可以连续承受输入和输出之间的高压电池的电压差.主要应用是给电动汽车电池管理系统的i压例电流传减器供电（图5）。传感器电路比系统接地高400V电池电压，而且需要一个5V隔离电源。图5：使用RAQ-0505S的高压恻电池电流传感器RAQ-O505S/H可以在一40C至+105C的温度范困内满载工作
12、，使用寿命、冲击、振动、电路板弯曲和热循环（100O次）皆获得了AEC-Q200设计验证。DC/DC转换器通过了IEC60950-1的基本绝缘认证，辐射符合CISPR-25第3级和EN55032标准，并具备一个简单的外部滤波器,根据M1.1.HDBK217F,在25C可靠性达到惊人的H70万小时。质量要求一IATH6949：2016和PPAP进入汽车市场的零部件供应商应持有国际汽车工作组的IATF16949：2016标准所定义的质量系统认证。该标准是ISO9001的延伸并以流程为导向，适用于整个组织，从管理领导到制造流程以及传后支持。认证是一个漫长的过程，需要大里的文档、内部审核和外部评估，井
13、口质量管理系统必须在规定的时间内证明合乎规定，然后再授予认证。供应商还必须维护生产管理程序（PPAP）,该程序管控生产前、生产过程和生产后的设计和工艺。对于流程或生产变更，有五个提交等级要求供应商采取不同的措施（表4.在工业电源市场中，RECOM在*的制造基地是独一无二的，不仅拥有完整的IATFI6949：2016认证，还以PPAP系统来管理汽车产品。表4：表AP提交等级其它汽车应用的RECoN产品RECoM其他的系列产品也经通过类似汽车级器件的、高加速寿命（HA1.T）和生产测试，并由同一个汽车认证的工厂生产，因此这些高端工业级DC/DC模块可以在乍辆或充电站的控制和拉测中使用。举例来说，R
14、KE系列普遍应用在CAN总线隔离器，RB一系列安装在汽车温电面剑器的电路中，而RP和RKE一部件则使用在车载充电器。宽输入DC/DC转换器适合搭配具有泄波器的12Y和48V汽车标称电压，例如16-36V或18-75V输入的REC15E-Z,另外RAC系列的AC/DC转换器是汽车充电器电路中的辅助电源。输入范围高达528VAC的RC05-05SK/480是一个特别有用的渊件，可以连接在三相充电潺的各相之间为电路供电，电路检测到车辆连接后会启动充电器。这样就可以使用无零线连接的1.1./1.2/1.3/PE电源.RECCW之姊妹公司PowerContro1.Systems致力于双向AC/DC应用P
15、owerContro1.Systenis2现在是RECOM集团的一部分，是一家提供定制大功率电源给要求高可林性的铁路、快疗、军事和能源市场的历史悠久的供应商“最近推出一款IOkW双向AC/DC转换器（图6.初始版本具有三相交流输入和20V500A输出。该电源实现双向调节来控制新电池的充放电。有机会应用在电动汽车的交互式家用充电。例如，电动汽车可以以选定的低电价或以太阳能充电，然后在电价高时将多余的电力退回或反馈给电网。该产品具有数字接且用来控制和监控充电和放电周期。图6：PowerContro1.Systems的IOkW双向C/DCRECOM模块化转换器可节省时间和金钱RECOM31的模块化电源转换器可以成为经济高效的汽车应用解决方案，价格不但具有竞争力同时还能节省开发和认证时间，拥有成本比分立式解决方案来得更低。收购了POIrerContro1.SySIemS之后,RECOM集团微够提供IR,至IokW的产品以及符合AEC-Q的产品组合。责任wv
