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啟動交流發(fā)電機

　　在啟動交流發(fā)電機系統(tǒng)中，無源整流二極管被大電流開關替代。這些開關負責驅動啟動交流發(fā)電機，使其作為電機（啟動機模式），并在交流發(fā)電機內部產生的 定子電流上執(zhí)行同步整流（交流發(fā)電機模式）。同步整流大幅通過以高導電性的通道分流（本體）二極管，提升交流發(fā)電機能效，將正向壓降降至低于150 mV。

　　圖1：交流發(fā)電機中的同步整流

　　此應用的一項主要功能挑戰(zhàn)就是確保在定子電流反向時開關以極快速度關斷；開關關斷有任何延遲都會導致不必要的電池放電，其方式跟常規(guī)二極管的反向恢復 非常類似。有鑒于此，預驅動器IC包含在自主門極控制環(huán)路內部工作的高歪曲率驅動器，設計目的是在整流期間歐姆損耗與電流符號改變時的過渡損耗之間取得盡 可能*的折衷。在IC中集成這些預驅動器相當復雜。

　　首先，它要求多種不同電壓域共存在同一個硅襯底上，同時確保這些電壓域之間的可靠通信。

　　其次，啟動交流發(fā)電機的驅動器IC被置于可能是環(huán)境zui惡劣的位置，可能會遭受電池反向、負載突降、陰極接地轉移、定子相位上*的dV/dt（數量級 為每微 秒100 V）、電磁干擾等多種瞬態(tài)事件。同樣，使用差分技術及細致管理硅襯底上的寄生（雙極）效應，有可能采用高性價比的降壓技術而非絕緣硅（SOI）技術來構建 此類IC。

　　圖2：啟動交流發(fā)電機中采用強固的預驅動器來控制高門極-源極電容（Cgs）的MOSFET

　　除了傳統(tǒng)鉛酸電池，我們看到越來越多的儲能組件被用于啟動-停止系統(tǒng)中的電源網絡，如鋰離子電池、超級電容等。在這些系統(tǒng)中，安全領域變得跟核心功能 一樣重要。因此，我們看到ISO26262安全標準越來越多地進入我們的視野，有時會導致相當部分硅片面積專門用于監(jiān)測應用，檢測此IC及其伴侶IC的運 行健全狀況，并在有需要的情況下確保安全狀態(tài)。

　　zui后，智能電路及大功率元器件在緊鄰位置的組合表示控制電路的結點溫度大幅上升；在應用中需要考慮工作結點溫度高于175℃的情形并不罕見。此外，在 元器件認證階段，可能使用高達200℃的溫度來進一步加速老化過程，以將使用壽命測試時長保持在合理的2，000小時之內。通過使用帶有擴展溫度范圍的硅 工藝，并在設計階段將在設計約束考慮在內，就能夠有效地應對這個挑戰(zhàn)。

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