汽车功率IC中的高边开关和低边开关哪个更好?

2025-06-27 11:42:48
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回答1:

汽车功率IC中的高边开关和低边开关它们各有优劣。

一、它们都有一个主要的功能,既实现从几毫瓦到几千瓦的电能的供应、变换或驱动。这些IC的工作范围和12V、24V和48V的汽车电气系统电压相适应。范围从简单的MOSFET、到带有集成保护电路和诊断功能的高边、低边和桥式开关、线性电源调整IC和开关电源调整IC,一直到用于ABS和安全气囊等安全系统的高集成ASIC。汽车电子系统中的功率开关有高边(HSD)、低边(LSD)和桥式开关。   二、在系统的设计中是采用功率IC中到底是采用高边开关还是低边开关, 以下给出了在采用HSD和LSD在驱动负载时的一些比较:   

1)通态电阻    NMOS的的通态电阻比PMOS在同样的条件下要小。这是因为,电子的导通速度比空穴快,因而影响到通态电阻。也是因为为了追求低的通态电阻,在某些高边的驱动应用,用充电泵加上NMOS来完成PMOS作为高边的应用,付出的代价是价格变高,驱动电路也比LSD复杂。

2)采样电路    对于HSD的保护,如果需要电流采样,须用差分的配置才能实现电流采样;而对于LSD,采用单端配置就可以。由于采用差分电路成本高于采用单端的成本,所以从这个意义上说,LSD比HSD具备成本优势。    

3)线制的要求    由于现在的汽车的多为负极搭铁,采用HSD给负载供电有一系列的好处。如果负载的一端直接接在底盘的地上,则只需要一根线给负载供电,这就节省了系统的成本。   

4)失效对系统的影响    这是依据系统的要求,选择哪种类型的负载。在飞机的负载失效类型中,如果负载失效,最安全的方式是让负载继续运行下去;而对于汽车的负载应用,则正好相反。这是因为在大多数的情况下,当驱动模块失效时,是关掉油泵。这种设计对于当发生车祸或系统失效时是非常有利的。    

5)综上所述,无论是采用LSD还是HSD,都是各有优劣。最终在汽车电子模块中选用那种方式的驱动,还是要在哪种场合的应用,诊断类型,失效后造成的危险,综合考虑后才能作出折衷的选择。

回答2:

以下给出了在采用HSD和LSD在驱动负载时的一些比较:

1)通态电阻

NMOS的的通态电阻比PMOS在同样的条件下要小。这是因为,电子的导通速度比空穴快,因而影响到通态电阻。也是因为为了追求低的通态电阻,在某些高边的驱动应用,用充电泵加上NMOS来完成PMOS作为高边的应用,付出的代价是价格变高,驱动电路也比LSD复杂。

2)采样电路

对于HSD的保护,如果需要电流采样,须用差分的配置才能实现电流采样;而对于LSD,采用单端配置就可以。由于采用差分电路成本高于采用单端的成本,所以从这个意义上说,LSD比HSD具备成本优势。

3)线制的要求

由于现在的汽车的多为负极搭铁,采用HSD给负载供电有一系列的好处。如果负载的一端直接接在底盘的地上,则只需要一根线给负载供电,这就节省了系统的成本。

4)失效对系统的影响

这是依据系统的要求,选择哪种类型的负载。在飞机的负载失效类型中,如果负载失效,最安全的方式是让负载继续运行下去;而对于汽车的负载应用,则正好相反。例如在发动机管理的控制单元中,控制油泵的开关就是HSD。这是因为在大多数的情况下,当驱动模块失效时,是关掉油泵。这种设计对于当发生车祸或系统失效时是非常有利的。

 综上所述,无论是采用LSD还是HSD,都是各有优劣。最终在汽车电子模块中选用那种方式的驱动,还是要在哪种场合的应用,诊断类型,失效后造成的危险,综合考虑后才能作出折衷的选择。