Contrôleur DC/DC bidirectionnel, abaisseur ou élévateur, 12V / 48V pour l’automobile
Cette publication existe aussi en Français
Les dispositifs 12 V courants de l’automobile ont atteint leur limite de puissance de 3 kW en raison de la demande toujours croissante en composants électriques. Un récent standard, le LV148, associe un deuxième bus 48 V au système 12 V présent. La ligne de tension 48 V comprend un générateur de démarrage à courroie (BSG) ou un générateur de démarrage intégré (ISG), une batterie Li-ion de 48 V et un convertisseur DC/DC bidirectionnel pour fournir jusqu’à 10 kW de puissance à partir de l’association des batteries 48 V et 12 V.
Selon Don Paulus, vice président de la branche des produits de gestion de l’énergie de Linear Technology, « faire fonctionner une partie d’un système électrique d’un véhicule sous 48 V tiendra une place essentielle quant à l’énergie disponible toujours croissante, tout en réduisant le poids et les pertes du réseau de câblage. Ce potentiel d’énergie supplémentaire prépare la voie à de nouvelles technologies, permettant aux voitures d’être plus sûres et de rendement plus élevé, sans compromettre les performances. »
Ce composant procure un contrôle DC/DC bidirectionnel et une charge de batterie entre les réseaux de bord 12 V et 48 V. Il fonctionne en mode abaisseur du bus 48 V au bus 12 V ou en mode élévateur de 12 V à 48 V. Tout autre mode peut être configuré à la demande avec un signal de contrôle. Jusqu’à 12 phases peuvent être mises en parallèle et synchronisées en opposition de phase afin de minimiser le filtrage en entrée et en sortie pour les applications à forts courants jusqu’à 250 A. Son architecture à mode courant évoluée assure un équilibrage excellent des courants entre les phases quand elles sont en parallèle. Jusqu’à 3 kW peuvent être obtenus en mode abaisseur ou en mode élévateur dans une conception à 12 phases.
Au démarrage du véhicule ou lorsqu’une alimentation supplémentaire est requise, ce contrôleur permet aux deux batteries de fournir de l’énergie simultanément en convertissant l’énergie des deux réseaux. Généralement, le bus 12 V continuera à alimenter l’allumage, l’éclairage, pour les applications de loisirs, d’information et d’audio. Le bus 48 V alimentera les systèmes de châssis actifs, la direction assistée, la climatisation, les turbocompresseurs, les superchargeurs électriques et le freinage régénératif.
Un rendement de 97% peut être atteint et la boucle de programmation du courant intégrée dans la puce régule le courant maximum qui peut être fourni à la charge dans n’importe qu’elle direction. Quatre boucles, deux pour le courant et deux pour la tension, permettent le contrôle de la tension et du courant sur les réseaux de bord 12 V ou 48 V.
Ce circuit fonctionne à une fréquence fixe pouvant être sélectionnée entre 60 kHz et 460 kHz, ou synchronisée sur une horloge externe sur la même gamme. L’utilisateur peut choisir entre le fonctionnement en continu et le mode à densité variable d’impulsions en cas de charges faibles.
Les caractéristiques supplémentaires comprennent une protection contre les surcharges et les courts-circuits, une compensation de boucle indépendante pour les modes abaisseur et élévateur, une broche EXTVCC pour accroître le rendement, une précision de régulation à ±1% sur la gamme de températures et un arrêt en cas de sous-tension et de surtension.
Certifié AEC-Q100, ce contrôleur été conçu avec un système de sécurité intrinsèque en ligne au standard ISO 26262. Encapsulé en boîtier LQFP 48 broches, à performances thermiques renforcées, il est proposé dans les trois classes de températures, avec un fonctionnement de -40 °C à +125 °C pour les classes industrielles et plus élevées, de -40 °C à +150 °C pour l’automobile et de ‑55 °C à +150 °C pour le militaire.
www.linear.com/product/LTC3871
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