數(shù)字隔離器Si8641典型電路及OBC控制器系統(tǒng)

目前，純電動(dòng)大巴汽車(chē)技術(shù)已經(jīng)很成熟，大部分車(chē)廠(chǎng)均采用車(chē)載OBC控制器技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力蓄電池充電管理。OBC控制器是將220V通過(guò)可控整流橋變成直流，經(jīng)過(guò)濾波后給高頻DC-DC功率變換器，然后根據(jù)車(chē)型和功率輸出所需要的直流，再次濾波后為純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力蓄電池充電。在此過(guò)程中，可控整流橋模塊設(shè)計(jì)一般采用驅(qū)動(dòng)器+MOSFET組成的半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。那么驅(qū)動(dòng)器不僅是承載低壓到高壓的驅(qū)動(dòng)器件，即必須有大于2.5A的輸出能力，同時(shí)還要具備5KV隔離功能，以便保護(hù)后級(jí)的MOSFET電路。

根據(jù)上述需求，Silicon Labs(亦稱(chēng)“芯科科技”)提供了Si8233驅(qū)動(dòng)隔離器，它的最高輸出電流為4A，安全隔離電壓為5kvrms，支持SOIC-8和SOIC-16封裝，最高支持 1,500 VDC 峰值驅(qū)動(dòng)電壓。相比其他同行產(chǎn)品，其優(yōu)勢(shì)在于驅(qū)動(dòng)電流大，超高性?xún)r(jià)比。

圖1：Si8233驅(qū)動(dòng)MOSFET典型電路

OBC控制器會(huì)同時(shí)存在5V和3.3V的數(shù)據(jù)通信，比如說(shuō)MCU可能是3.3V工作，而一些其他的IC工作在5V電壓下，此時(shí)I2C、SPI、IO之間均需要隔離，以保護(hù)由于電壓差而導(dǎo)致后級(jí)IC被燒毀。此處推薦Silicon Labs推出的數(shù)字隔離器Si8641，它專(zhuān)為SPI通信隔離而定制的，它是支持三個(gè)同向通道和一個(gè)反向通道，并且OBC控制器的MCU可以通過(guò)引腳EN1和EN2用于控制Si8641的輸出，這優(yōu)勢(shì)在于提高OBC控制器的EMC可靠性，不會(huì)因?yàn)殡妷翰钪刀鴮?dǎo)致OBC控制器死機(jī)。

圖2：數(shù)字隔離器Si8641典型電路

車(chē)載OBC控制器功能實(shí)現(xiàn)方式有很多種，但是作為核心器件驅(qū)動(dòng)器Si8233和數(shù)字隔離器Si8641一直被多家公司的設(shè)計(jì)方案所采納?，F(xiàn)在已經(jīng)在華東區(qū)的某些客戶(hù)中成功應(yīng)用，并通過(guò)車(chē)廠(chǎng)的全部測(cè)試。