汽車功率IC涵蓋的范圍很寬,，它包含汽車電子的IC應(yīng)用系統(tǒng)和功能元件,。它們都有一個主要的功能，既實現(xiàn)從幾毫瓦到幾千瓦的電能的供應(yīng),、變換或驅(qū)動,。這些IC的工作范圍和12V、24V和48V的汽車電氣系統(tǒng)電壓相適應(yīng),。范圍從簡單的MOSFET,、到帶有集成保護(hù)電路和診斷功能的高邊、低邊和橋式開關(guān),、線性電源調(diào)整IC和開關(guān)電源調(diào)整IC,，一直到用于ABS和安全氣囊等安全系統(tǒng)的高集成ASIC。汽車電子系統(tǒng)中的功率開關(guān)有高邊(HSD),、低邊(LSD)和橋式開關(guān),。
在系統(tǒng)的設(shè)計中是采用功率IC中到底是采用高邊開關(guān)還是低邊開關(guān), 對于低邊的驅(qū)動,需要考慮以下的細(xì)節(jié):
負(fù)載的正常電流有多大?最大電流是多少?
負(fù)載是否為容性?如果是容性,沖擊電流是多少?
負(fù)載是否為感性? 如果是感性,關(guān)斷時的能量?
負(fù)載的控制方式是on/off方式還是ＰＷＭ?如果是ＰＷＭ,頻率和占空比是多少?
負(fù)載的工作環(huán)境溫度是多少?極限溫度是多少?
系統(tǒng)如果Ground open,對負(fù)載有何影響?
需要功率IC的封裝方式是ＳＭＴ還是通孔方式的?如果是ＳＭＴ,有多大的面積連接到功率IC的散熱片? 如果是通孔方式,采用什么形狀的散熱器?
負(fù)載是否需要診斷?如果需要,需要哪些診斷?過流,過壓,過溫還是短路等?
負(fù)載是否有以下的應(yīng)用(Reverse battery, Load dump, Over voltage,etc)?
對于功率IC中中高邊驅(qū)動, 需要考慮以下的技術(shù)細(xì)節(jié):
負(fù)載正常電流有多大? 最大電流是多少?
負(fù)載是否為容性?如果是容性,沖擊電流是多少?
負(fù)載是否為感性? 如果是感性,關(guān)斷時的能量?
負(fù)載的控制方式是on/off方式還是ＰＷＭ?如果是ＰＷＭ,頻率和占空比是多少?
負(fù)載的工作環(huán)境溫度是多少? 極限溫度是多少?
需要功率ＩＣ的封裝方式是ＳＭＴ還是通孔方式的?如果是ＳＭＴ,有多大的面積連接到功率ＩＣ的散熱片? 如果是通孔方式,采用什么形狀的散熱器?
負(fù)載是否需要診斷?如果需要,需要哪些診斷?過流,過壓,過溫還是短路等?
負(fù)載是否有以下的應(yīng)用(Reverse battery, Load dump, Over voltage,etc)?
以下給出了在采用HSD和LSD在驅(qū)動負(fù)載時的一些比較：
1）通態(tài)電阻
NMOS的的通態(tài)電阻比PMOS在同樣的條件下要小。這是因為,，電子的導(dǎo)通速度比空穴快,，因而影響到通態(tài)電阻。也是因為為了追求低的通態(tài)電阻,，在某些高邊的驅(qū)動應(yīng)用,，用充電泵加上NMOS來完成PMOS作為高邊的應(yīng)用，付出的代價是價格變高,，驅(qū)動電路也比LSD復(fù)雜,。
2）采樣電路
對于HSD的保護(hù)，如果需要電流采樣,，須用差分的配置才能實現(xiàn)電流采樣,；而對于LSD,，采用單端配置就可以。由于采用差分電路成本高于采用單端的成本,，所以從這個意義上說,，LSD比HSD具備成本優(yōu)勢。
3）線制的要求
由于現(xiàn)在的汽車的多為負(fù)極搭鐵,，采用HSD給負(fù)載供電有一系列的好處,。如果負(fù)載的一端直接接在底盤的地上，則只需要一根線給負(fù)載供電,，這就節(jié)省了系統(tǒng)的成本。
4）失效對系統(tǒng)的影響
這是依據(jù)系統(tǒng)的要求,，選擇哪種類型的負(fù)載,。在飛機的負(fù)載失效類型中,如果負(fù)載失效,最安全的方式是讓負(fù)載繼續(xù)運行下去;而對于汽車的負(fù)載應(yīng)用,則正好相反。例如在發(fā)動機管理的控制單元中,，控制油泵的開關(guān)就是HSD,。這是因為在大多數(shù)的情況下，當(dāng)驅(qū)動模塊失效時,，是關(guān)掉油泵,。這種設(shè)計對于當(dāng)發(fā)生車禍或系統(tǒng)失效時是非常有利的。
下表給出了對于ＨＳＤ和ＬＳＤ的全面比較：
綜上所述,，無論是采用LSD還是HSD,，都是各有優(yōu)劣。最終在汽車電子模塊中選用那種方式的驅(qū)動,，還是要在哪種場合的應(yīng)用,，診斷類型，失效后造成的危險,，綜合考慮后才能作出折衷的選擇,。