在輕度混合動力汽車系統(tǒng)中，48V電池和集成式起動發(fā)電機(ISG)是其主要零部件。ISG負責產生車輛的所有電能及用于車輛啟動。本文將介紹，ONSEMI的 APM16M模塊在ISG的應用上的特點和優(yōu)勢。

不同的運行方式由ISG的系統(tǒng)控制器控制，它可以根據(jù)系統(tǒng)的要求控制正轉矩或負轉矩。在啟動過程中，ISG提供正轉矩，快速平穩(wěn)地提高發(fā)動機轉速到運行速度。在汽車制動過程中，它還回收再生能量。在這種模式下，SGI作為一個發(fā)電機提供負轉矩給動力總成，使車減速和回收電池電荷。較大電荷容量的ISG(>15kW)還能夠在轉矩提升模式下工作，提供足夠的正轉矩幫助在有限的時間內驅動車輛。

ISG系統(tǒng)中使用的電機在結構上各不相同。許多使用永磁設計，而最近的設計趨勢是傾向于單獨激勵繞組轉子結構。這些類型的主要優(yōu)點是其卓越的故障模式操作。這些定子通常采用三相或六相線圈繞組設計。較低功率系統(tǒng)(<12kW)適用于起動-停止操作、電池充電和有限發(fā)動機轉矩提升。較高功率系統(tǒng)還能夠顯著提高發(fā)動機轉矩。較高相位數(shù)設計的優(yōu)點是功率分布在更多的線圈上，每個線圈能用較小的標準線繞組，和需要更低電流的驅動器。較高的相位也使輸出轉矩的轉矩紋波更小。

無論選用三相還是六相，每個繞組都需要半橋電源轉換器提供適當激勵。對于較低功率級系統(tǒng)，可以使用分立的功率器件，但是對于較高的功率系統(tǒng)，分立器件設計就不實用了。這些系統(tǒng)中的電流可達到700 A-rms以上。在這些較高的電流水平的應用下，器件的散熱性能是決定系統(tǒng)性能的至關重要的因素。

ONSEMI APM16模塊由于其內部使用了特殊的材料和工藝，使APM模塊會有以下的特點：

APM模塊相比分立器件會有更小的溫升；

APM模塊相比分立器件會有更小的熱阻；

APM模塊相比分立器件會有更好的EMI性能；

APM模塊的集成度會比分立器件更好，功率密度會更高。

基于APM的特點，對于大電流的場合，電源模塊是更好的選擇。

圖1A 3相ISG逆變驅動

圖1B 6相ISG逆變驅動

圖1所示為兩種不同的ISG汽車電源模塊應用電路，采用三相和六相輸出級。這兩個系統(tǒng)都使用三個通用的APM16M電源模塊。該模塊含一個兩相、雙半橋電路，可以用于三或六相設計，只需使用單獨的半橋或將它們并聯(lián)。功率MOSFET的大小滿足系統(tǒng)的電流要求，提供80V和100V版本。它們被貼裝在氧化鋁陶瓷基板上，以實現(xiàn)卓越的熱性能。對于要求極嚴苛的應用，可采用高性能的氮化鋁基板材料以提供更高的熱性能。

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