张金鹏, 隋建鹏, 江 进, 刘鹏飞, 孙 鹏, 王 莹

(1. 中国第一汽车集团有限公司解放事业本部 商用车开发院电子电气开发部, 长春 130011； 2. 中国第一汽车股份有限公司 研发总院, 长春 130011)

0 引 言

随排放法规的日益严格, 降低碳排放是汽车企业面临的主要挑战之一。以智能MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)开关器件为代表的电子元器件在提高能源效率、 可靠性方面起重要作用。目前, 市场上的汽车级智能MOSFET器件有很多, 但主要结构基本相同, 由功率开关管和逻辑电路构成, 具有过温度保护、 输出短路保护和电流斜率控制等功能[1]。但智能MOSFET仍有其局限性和不足之处, 在特定的应用条件下, 需增加外围器件或相应控制策略才能使其正常工作。因此, 笔者针对智能MOSFET在汽车电子系统中存在的不足, 对智能MOSFET在电源反接、 短路或过载, 抛负载瞬态过压, 电流检测精度, 通流能力和钳位能量能力等方面进行分析并给出了相应的解决方法。

1 智能MOSFET和继电器

目前, 汽车电子系统中智能MOSFET正逐渐取代传统机械式继电器。智能MOSFET不仅可替代继电器的开关功能, 还具有保护功能, 从而可以不再使用与继电器相对应的熔断器。但在部分汽车电子系统中仍然使用机械式继电器, 其主要原因可能是没有合适的智能MOSFET或继电器比MOSFET更具成本优势。选用继电器存在如下缺点[2,3]:

1) 当熔断器熔断时, 需更换熔断器, 要求熔断器盒安装在的相对便利的位置；

2) 继电器和熔断器比智能MOSFET占用更多空间；

3) 熔断器和熔断器插座之间的接触电阻在其寿命内会逐渐增加, 尤其是当熔断器熔断情况下, 导致功耗增加；……