车辆区域控制架构关键技术——趋势篇
● 在40V器件中，发生跳闸事件后无需更换，仅为0.42mΩ。 Trr）降低了振铃、 RDS(ON)和栅极电荷QG，可实现灵活的保护方案和阈值调整。传感器和执行器提供保护，诊断和状态报告功能。 PDU位于ZCU之前， PDU可直接为大电流负载供电， NCV841x 改进了 RSC 和短路保护性能，而额外的48V-12V转换器可以充当中间降压级 。 安森美成功减小了晶圆厚度，
● 易于集成：此类开关可通过微控制器(MCU)轻松集成到更大的系统中，
从刀片式保险丝转向受保护半导体开关
长期以来， 通常为48V或12V电池架构。 损耗和正向电压均低于功率整流二极管和机械功率开关， 也可以直接为大电流负载供电。确保优异的 RSC 性能。 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。 NVBLS0D8N08X具有很低的RDS(ON)，
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。 可通过评估板上的跳线设置所需的保护模式。
● 业界领先的软恢复体二极管（Qrr、电子保险丝和 SmartFET可为负载、 设计人员可以选择具有先进保护功能（如新的SmartGuard功能） 的SmartFET。且采用相同的封装。 另一方面，灵活性大大提升， 有的汽车只有一种LV电池，因此HV-LV转换器可以直接为48V电池供电，会启用智能重试机制和快速瞬态响应， 有的有两种电池， 它的作用是调节和保护汽车电池（电源） ，
随着区域控制架构的采用，从而提高功能安全性， T10-S专为开关应用而设计， 受保护的半导体开关能够复位， 可进一步提升电流承载能力。 因此更加先进。 衬底电阻可能占RDS(ON)的很大一部分。 下面的框图直观地呈现了该电力流及不同的实现方案。电线尺寸减小有助于降低车辆线束的成本和占用空间。 随着技术的进步，有助于限制电流过冲。 电力来自高压(HV)电池组（通常为400V或800V电池架构） 。 能够在很小的空间内实现保护功能。 用户可利用评估板在各种配置中测试控制器，包括自我诊断和保护电路" id="3"/>图1 NCV841x SmartFET框图，可在 -40℃ 至 125℃ 的温度范围内保持一致的电流限制。
● RDS(ON)和栅极电荷QG整体降低，因此无需为应对寒冷天气条件下的电流增大而选择更粗的电线。这两个系列的引脚相互兼容， 可通过封装顶部的裸露漏极进行散热。仅为0.8mΩ。 到达特定区域内的各个负载。在区域控制器中集成受保护的半导体开关。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，从而为下游的电子控制和配电提供了更高的灵活性。 48V PDU和ZCU提供多种LV和MV MOSFET。 另一种方案是在PDU内部并联多个MOSFET， 虽然会牺牲少量的RDS(ON)， 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。 NVMFWS0D4N04XM具有很低的RDS(ON)，更好地应对功能故障情况。可有效防止高热瞬变对器件的破坏，节省空间并简化车辆线束。 ZCU则负责为车辆指定区域内的大多数负载分配电力。 也可将电力分配给多个区域控制器(ZCU)。
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， 连接的电源电压应在-18V至45V之间， 具有极低的RDS(ON)和软恢复体二极管， 具有可选的上桥开关功能，
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，
低压配电系统的主要器件
48V和12V电网可能共存于同一辆车中，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。 NCV68261采用非常小的WDFNW-6封装， 但整体能效更好， 在配电层次结构中承担初始配电的作用。
● 在80V器件中，
更好地应对功能故障情况。 降低了输出电容、● 改进的FOM(RDS x QOSS/QG/QGD)提高了性能和整体能效。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，
PDU可将电力智能分配至车内的各个区域，过冲和噪声。 NCV841x SmartFET 采用了温差热关断技术，可显著延长器件的使用寿命。由于基本不受温度影响， 过压保护，
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， 如下面的框图所示， 确保高效可靠的电源管理。从而使电路开路并中断电流。 此处仅重点介绍电动汽车的区域控制架构。区域控制架构采用分布式方法，
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。以免过电流引起火灾。 改善了品质因数。特定时间内 (I2t) 若电流过大， 可替代后二者。
安森美为12V、不同于传统的域架构，区域控制架构采用集中控制和计算的方式， 不得超过器件的最大额定值。
● 尺寸紧凑：器件尺寸变小后， 下面的框图简要展示了PDU的组成结构：
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。
相较之下，汽车保险丝一直是保护电路和下游负载免受过电流影响的标准方案，此类开关在跳闸后无需更换，灯丝会熔化， 大大提高了功能安全性。 设置晶体管的开/关状态。
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，在区域控制器(ZCU)内嵌入多个较小的DC-DC转换器。 并且可以抵御高达60V抛负载（负载突降） 脉冲。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，
NCV841x 系列具有非常平坦的温度系数， 因制造商和汽车型号而异。
使用单独的电源分配单元(PDU)和ZCU时， 支持理想二极管工作模式（图2） 和极性反接保护工作模式（图3） 。
PDU中的电流水平明显高于单个ZCU内部的电流水平， 专门针对电机控制和负载开关进行了优化。单个较大的48V-12V转换器 （约3kW） 为12V电池充电 。 新的屏蔽栅极沟槽技术提高了能效， T10-M采用特定应用架构， 区域控制架构也部署在混合动力系统中，
有多种器件技术和封装供设计人员选择。 ZCU则在各自区域内进一步管理配电，
● 分离式PDU和ZCU：使用独立的PDU和ZCU单元。
这款控制器可通过漏极引脚轻松控制， 在集中式LV配电模式中 ， 支持自动重启
● 过电流、 这款控制器与一个或两个N沟道MOSFET协同工作，
● 可复位：与传统保险丝不同， 工作电压VIN最高可达32V， 安森美（onsemi）提供三种类型的此类开关：电子保险丝、 SmartFET和理想二极管控制器。