【应用】汽车48V ECU系统的电源解决方案
随着汽车ECU（电子控制单元）功率的不断增大以及国家对车辆油耗和排放标准的进一步提高，传统的12V电压系统已不能满足日益增长的车载设备功率需求。
2011年，Audi、BMW、Daimler、Porsche、Volkswagen联合推出48V系统，并发布了48V系统规范LV148。图1所示为汽车电子控制系统框图：
图1：汽车电子控制系统
48V系统在12V系统的基础上进行了结构拓展，保留传统12V网络，同时额外增加了独立的48V网络，包括48V储能电池、48V/12V双向DC-DC、48V BSG/ISG、电动增压器以及电池管理系统。
由图1可以看到，在汽车电子控制系统中，电池向ECU供电时，需要解决电池防反接、电池反向浪涌电压保护、负载稳压供电等问题。同时，在控制电机运行时，需要电源模块实现电池电压逆变为三相交流电驱动电机运转。
日本新电元是一家以功率半导体和开关电源为核心业务的半导体公司，其针对汽车48V系统推出一系列功率半导体产品，包括整流二极管、快恢复二极管以及功率电源模块等。图2所示为新电元产品在汽车中的应用。
图2：新电元产品在汽车中的应用
从图2可以看到，在汽车车载产品中应用最广泛的是整流二极管，它可以实现电池防反接、电池反向浪涌电压保护、负载稳压供电等功能。新电元一直在致力于设计新的二极管封装来实现更高的浪涌承载能力以及更强的散热能力。图3所示为1A整流二极管的封装发展趋势。
图3：1A整流二极管封装发展趋势
由图3可知，M1F封装相对于D1F其占用PCB空间减小了43%，而G1F相对于M1F的占用PCB空间又减小20%，占用空间的减少带来了ECU系统整机体积的减小、功率密度的提高。同时，新的产品也进一步减小了二极管导通压降，降低导通损耗，如图4所示。
图4：1A整流二极管导通压降对比
综上所述，新电元在汽车ECU中，不断推出新的产品，如D1F60/D3F60/M1F60，主要应用于电池防反接、电池反向浪涌电压保护、负载稳压供电、电机驱动控制等领域，提高功率密度、降低功率损耗。
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