【应用】Silicon Labs针对电动汽车PTC加热系统的隔离方案，带来高效率和高安全性

时间： 2021-01-12 来源：Silicon Labs

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正温度系数（PTC）加热器可为电动汽车加热系统带来效率和安全性。PTC加热器内的加热元件具有正温度系数，且其电阻随温度而增高。当第一次为冷的PTC加热元件接通电源时，它的较低电阻可让其吸收大量电流。随着PTC加热元件温度不断上升，电阻增大，电流吸收能力下降。这使得PTC加热器本质上既安全又高效；如果PTC加热器过热，它会停止吸收电流，并且只吸收保持温度所需的电流。此外，由于PTC加热器在自身温度非常低时会吸收最大电流，因此其加热速度要比传统元件快。

在电动汽车（EV）中，PTC加热器用高电压电池驱动，从而最大程度地提高传输到加热器的电力。IGBT 或其他高电流电源设备用于打开和关闭加热器，而电压和电流传感器监控输入电压和电流消耗。MCU用于管理加热器并与车辆中的其他系统进行通信。

下面的方框图描绘了MCU位于低电压域时PTC加热器配置。隔离对于使MCU能够监控和控制PTC至关重要。SILICON LABS（芯科科技）的Si828x或FET驱动器以及Si823x或Si826x等隔离IGBT栅极驱动器可安全地驱动主电源设备，使用Si892x等隔离测量设备对电压和电流进行测量。整个系统可通过汽车总线（如CAN或LIN）进行监控和控制，CAN或LIN采用Silicon Labs的数字隔离器（包括Si86xx）和带有集成直流-直流电源转换器的数字隔离器（如Si88xx）进行隔离。

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