啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)

　　在啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，無源整流二極管被大電流開關(guān)替代。這些開關(guān)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，使其作為電機(jī)（啟動(dòng)機(jī)模式），并在交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的定子電流上執(zhí)行同步整流（交流發(fā)電機(jī)模式）。同步整流大幅通過以高導(dǎo)電性的通道分流（本體）二極管，提升交流發(fā)電機(jī)能效，將正向壓降降至低于150 mV。

　　此應(yīng)用的一項(xiàng)主要功能挑戰(zhàn)就是確保在定子電流反向時(shí)開關(guān)以極快速度關(guān)斷；開關(guān)關(guān)斷有任何延遲都會(huì)導(dǎo)致不必要的電池放電，其方式跟常規(guī)二極管的反向恢復(fù)非常類似。有鑒于此，預(yù)驅(qū)動(dòng)器IC包含在自主門極控制環(huán)路內(nèi)部工作的高歪曲率驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)目的是在整流期間歐姆損耗與電流符號(hào)改變時(shí)的過渡損耗之間取得盡可能佳的折衷。在IC中集成這些預(yù)驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)復(fù)雜。

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

　　其次，啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器IC被置于可能是環(huán)境惡劣的位置，可能會(huì)遭受電池反向、負(fù)載突降、陰極接地轉(zhuǎn)移、定子相位上極大的dV/dt（數(shù)量級(jí)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(shù)及細(xì)致管理硅襯底上的寄生（雙極）效應(yīng)，有可能采用高性價(jià)比的降壓技術(shù)而非絕緣硅（SOI）技術(shù)來構(gòu)建此類IC。

　　圖1：?jiǎn)?dòng)交流發(fā)電機(jī)中采用強(qiáng)固的預(yù)驅(qū)動(dòng)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(chǔ)能組件被用于啟動(dòng)-停止系統(tǒng)中的電源網(wǎng)絡(luò)，如鋰離子電池、超級(jí)電容等。在這些系統(tǒng)中，安全領(lǐng)域變得跟核心功能一樣重要。因此，我們看到ISO26262安全標(biāo)準(zhǔn)越來越多地進(jìn)入我們的視野，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)部分硅片面積專門用于監(jiān)測(cè)應(yīng)用，檢測(cè)此IC及其伴侶IC的運(yùn)行健全狀況，并在有需要的情況下確保安全狀態(tài)。

　　后，智能電路及大功率電感等元器件在緊鄰位置的組合表示控制電路的結(jié)點(diǎn)溫度大幅上升；在應(yīng)用中需要考慮工作結(jié)點(diǎn)溫度高于175℃的情形并不罕見。此外，在元器件認(rèn)證階段，可能使用高達(dá)200℃的溫度來進(jìn)一步加速老化過程，以將使用壽命測(cè)試時(shí)長(zhǎng)保持在合理的2，000小時(shí)之內(nèi)。通過使用帶有擴(kuò)展溫度范圍的硅工藝，并在設(shè)計(jì)階段將在設(shè)計(jì)約束考慮在內(nèi)，就能夠有效地應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)。

　　 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的傳感技術(shù)

　　傳感器在使當(dāng)代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到前所未有的能效水平，同時(shí)還將排放降至低。例如，空氣流量（MAF）傳感器衡量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的空氣量，從而噴入恰當(dāng)數(shù)量的燃油。而在發(fā)動(dòng)機(jī)的另一端，氧氣和氮氧化物（NOx）傳感器直接測(cè)量廢氣成分，并將信息饋送回給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）。

　　壓力傳感器的進(jìn)襲事實(shí)上無所不在，代表了一種伴隨內(nèi)燃機(jī)演進(jìn)及追求增強(qiáng)控制的趨勢(shì)。初是歧管壓力（MAP）傳感器，此傳感器是使用MAF傳感器之外的另一選擇。隨著燃油噴射技術(shù)的進(jìn)步，需要汽車直噴（GDI）及柴油直噴（DDI）壓力傳感器來配合通過直接連接至每個(gè)氣缸燃燒室的共軌燃油管測(cè)量噴射的燃油壓力。后者某些時(shí)候要求柴油微粒過濾器（DPF）來減少油煙，而DPF需要要求傳感器來幫助維持適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件。即使是在發(fā)動(dòng)機(jī)外部，胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）確保輪胎恰當(dāng)充氣，從而不僅提供更好的安全性，還提供更高的燃油效率，因?yàn)檩喬L動(dòng)阻力減小了。