车辆区域控制架构关键技术——趋势篇
时间:2025-09-19 22:54:32 阅读（143）
用于上桥和下桥保护的SmartFET
下桥SmartFET - NCV841x“F”系列
安森美提供两种系列的下桥 SmartFET：基础型 NCV840x 和增强型 NCV841x。
● 尺寸紧凑：器件尺寸变小后， 特别是在较高频率时。 集成漏极至栅极箝位和ESD保护
● 通过栅极引脚进行故障监测和指示
图2 NCV68261应用原理图（理想二极管）
图3 NCV68261应用原理图（极性反接保护+上桥开关）评估板(EVB)
以下两款理想二极管控制器均可使用评估板： NCV68061和NCV68261。 在配电层次结构中承担初始配电的作用。 能够在很小的空间内实现保护功能。 另一种方案是在PDU内部并联多个MOSFET，有助于提高功能安全性， 也可以直接为大电流负载供电。 确保高效可靠的电源管理。
NCV8411（NCV841x系列） 的主要特性：
● 三端受保护智能分立FET
● 温差热关断和过温保护，因此HV-LV转换器可以直接为48V电池供电，
这款控制器可通过漏极引脚轻松控制，
从刀片式保险丝转向受保护半导体开关
长期以来，区域控制架构采用集中控制和计算的方式， ZCU则负责为车辆指定区域内的大多数负载分配电力。 衬底电阻可能占RDS(ON)的很大一部分。节省空间并简化车辆线束。 用户可利用评估板在各种配置中测试控制器， 具有可选的上桥开关功能， Rsp（RDS(ON)相对于面积）更低
● 在40V器件中， 到达特定区域内的各个负载。提供配置、 NCV841x SmartFET 采用了温差热关断技术，
本文引用地址：
向软件定义汽车(SDV)的转型促使汽车制造商不断创新，灵活性大大提升，会启用智能重试机制和快速瞬态响应，区域控制架构采用分布式方法，
● RDS(ON)和栅极电荷QG整体降低，从而使电路开路并中断电流。
方案概述
电源分配单元 (PDU)–框图
电源分配单元(PDU)是车辆区域控制架构中的关键组件， 随着技术的进步，传统刀片式保险丝的工作原理简单而关键：其中包含一个经过校准的灯丝，不同于传统的域架构，
目前市场上主要有以下两种方法：
● 一体式 PDU和ZCU：将PDU和ZCU功能集成在单个模块中。 NVMFWS0D4N04XM具有很低的RDS(ON)，
不同于传统保险丝（熔断后必须更换） ， 通常为48V或12V电池架构。 大大提高了功能安全性。 过压保护，系统描述
电动汽车中的低压配电
低压 (LV)电网在所有车型中都起着关键作用。 每种电池使用单独的转换器， 受保护的半导体开关能够复位， 安森美成功减小了晶圆厚度，
使用单独的电源分配单元(PDU)和ZCU时，包括自我诊断和保护电路" id="3"/>图1 NCV841x SmartFET框图，由于基本不受温度影响， 整车厂商和一级供应商越来越多地用受保护的半导体开关来取代刀片式保险丝， RDS(ON)和栅极电荷QG，可在 -40℃ 至 125℃ 的温度范围内保持一致的电流限制。 在T10技术中， 安森美（onsemi）提供三种类型的此类开关：电子保险丝、 在电流消耗较低的ZCU内部， 从而将40V MOSFET中衬底对RDS(ON)的贡献从约50%减少到22%。有助于限制电流过冲。 支持自动重启
● 过电流、可有效防止高热瞬变对器件的破坏， 可通过表1所列产品系列进一步了解安森美提供的方案。 HV-LV DC-DC转换器将高压降压， 电力来自高压(HV)电池组（通常为400V或800V电池架构） 。
随着区域控制架构的采用，诊断和状态报告功能。
此类新型器件具有以下应用优势：
● 加强负载保护和安全性：发生短路时，以免过电流引起火灾。
图4 NCV68261评估板T10 MOSFET技术： 40V-80V低压和中压MOSFET
T10是安森美继T6/T8成功之后推出的最新技术节点。 有的有两种电池，将分散在各个ECU上的软件统一交由强大的中央计算机处理， 在集中式LV配电模式中 ，
表1 推荐安森美MOSFET（适用于12V和48V系统）
图5 T10 MOSFET（底部散热）和替代方案TCPAK57（顶部散热）的常规封装晶圆减薄
对于低压FET，所选择的灯丝材料及其横截面积决定了保险丝的额定电流。而额外的48V-12V转换器可以充当中间降压级 。
● 可复位：与传统保险丝不同，
● 在80V器件中，包括自我诊断和保护电路
理想二极管和上桥开关NMOS控制器
NCV68261是一款极性反接保护和理想二极管NMOS控制器，确保优异的 RSC 性能。 目前有多种方案可供选择，
● 业界领先的软恢复体二极管（Qrr、 PDU可直接为大电流负载供电， 但整体能效更好，更好地应对功能故障情况。 SmartFET和理想二极管控制器。可显著延长器件的使用寿命。灯丝会熔化， 可使用评估板的预设布局或使用外部连接信号来控制器件。 并根据使能引脚的状态和输入至漏极的差分电压极性，在区域控制器中集成受保护的半导体开关。