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自从1898年汽车首次采用电气照明以来，市场对于汽车电气特性和功能的需求日益增长。随着12V系统的局限性逐渐凸显，汽车行业正逐步转向48V系统。这一转变不仅是为了提供更大的电力容量，缩小电线和连接器的尺寸，也是为了支持更多先进的电气功能，并有效降低能耗。
在当前的轻度混合动力汽车（MHEV）中，通常会配备两块电池：一块48V电池和一块传统12V电池。其中，48V-12V DC-DC转换器起到了关键作用，它将这两块电池连接起来，确保电力系统的高效运行。48V电池主要用于支持车辆的高性能需求和节能特性，而12V电池则继续负责为诸如信息娱乐系统、发动机控制系统和安全模块等较低功率的设备供电。这种设计既保证了系统的兼容性，又促进了新技术的应用和发展。
本文为“48V-12V DC-DC 转换器”系统解决方案指南的第二部分，将重点介绍解决方案。
👉基于非隔离降压 - 升压拓扑结构的 DC-DC 双向转换器
👉功率级
👉48V 系统中的元器件冗余
👉用于 48V 和 MHEV 应用的集成式汽车电源模块（APM）
安森美提供了多种封装形式的汽车MOSFET模块系列， 专为 48V 系统、 MHEV 和低压牵引系统中的电源应用而设计。
APM21 模块的发布进一步丰富了安森美适用于汽车应用的高性能、 高可靠性压铸模（transfer-molded） 模块产品线。
APM系列提升了高度集成的紧凑型设计， 具有低杂散电感和更好的抗电磁干扰（EMI） 表现。高效的电流处理消除了PCB 中大电流通路的必要性。
NXV10V160ST1 APM21 集成了 6 个 100V MOSFET（3x 半桥） ， 可处理如 48 V 逆变器、 电子压缩机和其他大功率辅助设备等3相典型应用。
APM19 模块：FTC03V85A1 是一款 80 V 低 RDS(ON)模块， 具有一个经过优化的 3 相 MOSFET 电桥， 可用于构建 1.5kW 48V-12V 交错式DC-DC转换器。两个模块可组成一个 6 相 3kW 转换器。
NXV08V110DB1 是一款 80 V 低 RDS(ON)APM19 模块，经过优化可用作变速电机驱动的三相逆变桥。
APM19 模块包括一个用于电流检测的精密分流电阻、一个用于温度检测的 NTC 和一个 RC 缓冲器电路。
APM12 是一款成熟可靠的 80V 单相逆变器模块（NXV08A170DB2） ， 具有电流检测、 温度检测及缓冲电路功能。通过将n个APM12模块堆叠使用， 可以转换成n相电机逆变器。
APM17 模块配置为双半桥（两相模块） ， 可方便地通过外部连接构成单半桥， 以适用于两倍相电流。
AMP17 示例：NXV08H250DT1、 NXV08H400EXT1。可将三个 APM17 模块配置在一起， 以驱动三相电机或六相电机（ 48V 主逆变器） 。
✦杂散电感低：APM17 可使 25kW 48V 逆变器系统的总杂散电感小于 15nH。
✦结阱热阻最低。
✦设计紧凑， 模块总电阻低。
高效的大电流处理， PCB上无需大电流通路。
对于 20~25kW， 可将 24~36 个 MOSFET 减少到3 个 APM。
✦该系列提供绝缘陶瓷 DBC 基板选项， 以提供标准和优质的热性能。
✦多种 RDS(ON)额定值可满足最终用户的电流要求， 且有多种引脚输出选项可供不同系统设计选用。
封装种类：标准、 压接式、 PCB侧安装引脚。
NXV08B800DT1 是汽车用双通道背对背 MOSFET 功率模块，80V， 0.58mΩ， 采用共源极连接。可在 48V MHEV 应用中作为电池或负载开关出色地工作（如下图所示） 。
低结阱热阻。
优化的杂散电感与高度集成的紧凑设计。
适用于双向系统， 输入路径隔离。
👉T10 屏蔽栅极沟槽技术
新型 T10 屏蔽栅极沟槽技术主要针对 DC-DC 转换应用（T10S 型号） 及电机控制、 负载开关（T10M 型号） 领域。该技术旨在优化效率， 降低输出电容及关键性能指标， 同时实现更低的导通电阻 RDS(ON)和栅极电荷 QG。其中， 出色的 40V沟 槽 技 术 产 品 NVMFWS0D4N04XM ， RDS(ON)可 低 至 0.42mΩ ， 采 用 小 巧 的 5x6 封 装 。而 对 于 80V 的 选 项NVBLS0D8N08X， RDS(ON)则可低至 0.79mΩ 。
👉T10 MOSFET 技术：中压 80V 和 低压 40V
新型 T10(S) 屏蔽栅极沟槽设计适用于 DC-DC 转换（开关应用），旨在优化效率、低输出电容和 FOM 系数。与传统的 T8 沟槽栅极技术相比， T10 实现了：
更低的 RDS(ON)和栅极电荷 QG， RDS(ON)< 1mΩ， QG <10 nC。
更低的 Rsp（RDS(ON)vs 面积）
改进了 FOM（Rdsx Qoss/QG/Qgd），提高了性能和整体效率。
业界领先的软恢复体二极管（Qrr、 Trr），减少了振铃、过冲和噪声。
👉用于 DC-DC 转换的高压侧和低压侧驱动器
NCV51513和NCV51511是专为汽车应用设计的高压和低压侧栅极驱动器， 具有高驱动电流能力和多种配置选项， 特别针对 DC-DC 电源转换器和逆变器进行了优化。这些驱动器旨在驱动采用半桥或同步降压配置的 MOSFET。
NCV51513 在高频工作下具有同类极佳的传播延迟、 低静态电流和低开关电流。它有两个版本供选择， 分别对应不同的传播延迟时间。带滤波器版本的典型传播延迟为 50 ns， 而不带滤波器版本的典型传播延迟为 20 ns。它的 dV/dt 抗扰度高达 50 V/ns， 对于 1 nF 负载， 上升/下降时间分别为 9 ns 和 7 ns。
👉电子保险丝（eFuse） NIV3071NIV3071是 一 款 8V 至 60V 、 10A 电 子 保 险 丝（eFuse） ， 采用 5x6mm 小型封装， 集成了 4 个独立通道（每个通道 2.5A） 。
可驱动 4 个独立的 2.5A 负载， 或将 eFuse 输出短接在一起， 48V内可承载独立 10A 连续负载电流。
保护 12V 和 48V 下游负载免受输出短路、 过载和过流事件的影响。
适用于汽车区域控制单元（区域控制架构） ， 确保整个车辆各局部 ECU 得到保护并保持稳健。
保护 48V 汽车车身控制模块、 ADAS 域控制器、远程信息处理、 线束保护。
软启动、 可配置电流限制、 控制和状态监测引脚
评估板 NIV3071MTW4GEVB 支持原型设计和测试。
👉NCV12711 - 12V 辅助电源 - 峰值电流 PWM 控制器
NCV12711是一款固定频率、 峰值电流模式PWM控制器， 具有实施单端功率转换器拓扑结构（反激式、 正激式转换器）所需的必要性能。它具有 4-45V 宽输入范围， 可用作辅助电源的 DC-DC 控制器。
工作频率 100kHz 至 1MHz， 带斜率补偿（防止次谐波振荡， 改善 EMI） 。
1A 拉电流/灌电流栅极驱动器。无需辅助绕组。
输入电压支持欠压锁定（UVLO） 、 过功率保护、 可编程软启动。评估板NCV12711FLOATGEVB：12V/1A 初级侧调节， 无需辅助绕组。
数字隔离器因其在温度和时间上的稳定性而广泛应用于汽车领域。NCIV9211、 NCIV9311、 NCIV9401 是具有 2/3/4 通道的高速双向陶瓷数字隔离器系列。它们采用安森美获得专利的片外电容隔离技术和优化的集成电路设计， 实现了高达 2kV 的绝缘和抗噪能力。片外陶瓷电容器既是隔离屏障， 也是使用开关键控（OOK） 技术进行信号切换的传输介质。
隔离的典型应用：PWM 控制、 MCU 接口、 可编程逻辑控制、 数据采集系统、 电压电平转换。
……
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