簡介

當今的汽車正朝著提供高能效同時對環境影響降至最低的方向發展。但就長遠而言，以非石油為基礎的動力系統似乎是最具前景的解決方案；與此同時，汽車工業正在推出基于現有技術引入更多改進。一項主要趨勢是混合動力化（hybridization），其中微混合動力（包括停止-啟動系統）和輕度（mild）混合動力存在大量增長機會。這些“適度混合動力”

方案可能看上去已經過氣，但業界仍在圍繞這些應用進行大量電子及機械開發。

本文將首先審視一些跟倫德爾（Lundell）式電動機（更廣為人知的名稱是“交流發電機”）相關的持續改進的極佳示例。由于采用了更好的電子控制，它的能效提升了，更多的能量被恢復，發動機頻繁啟動的影響被處理平順了。本文的第二部分將重點介紹汽車中加入的更多傳感器，這些傳感器將幫助進一步降低傳統內燃發動機對石油的依賴。最后一段闡釋現有電感型傳感器技術可以怎樣優化剎車踏板以幫助汽車節省更多能量。

1. 啟動交流發電機

在啟動交流發電機系統中，無源整流二極管被大電流開關替代。這些開關負責驅動啟動交流發電機，使其作為電機

（啟動機模式），并在交流發電機內部產生的定子電流上執行同步整流（交流發電機模式）。

同步整流大幅通過以高導電性的通道分流（本體）二極管，提升交流發電機能效，將正向壓降降至低于 150 mV。

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圖 1：交流發電機中的同步整流

此應用的一項主要功能挑戰就是確保在定子電流反向時開關以極快速度關斷；開關關斷有任何延遲都會導致不必要的電池放電，其方式跟常規二極管的反向恢復非常類似。有鑒于此，預驅動器 IC 包含在自主門極控制環路內部工作的高歪曲率驅動器，設計目的是在整流期間歐姆損耗與電流符號改變時的過渡損耗之間取得盡可能最佳的折衷。在 IC 中集成這些預驅動器相當復雜。

首先，它要求多種不同電壓域共存在同一個硅襯底上，同時確保這些電壓域之間的可靠通信。

其次，啟動交流發電機的驅動器 IC 被置于可能是環境最惡劣的位置，可能會遭受電池反向、負載突降、陰極接地轉移、定子相位上極大的 dV/dt（數量級為每微 秒 100 V）、電磁干擾等多種瞬態事件。同樣，使用差分技術及細致管理硅襯底上的寄生（雙極）效應，有可能采用高性價比的降壓技術而非絕緣硅（SOI）技術來構建此類 IC。