微变压器为混合动力汽车提供信号与电源隔离

作者：Baoxing Chen
近年来，为了节省能源并降低CO2排放，消费者开始热衷于替
代燃料汽车，因而混合动力汽车(HEV)日益受到青睐。与依靠
汽油的传统内燃机相比，电动马达具有更高的能效，并且可以
大幅降低排放。电池是HEV的核心所在，但由于可靠性、安全
性、重量和成本方面的原因，电池也是阻碍HEV发展的拦路虎。
为了克服这些障碍，必须采用电池监控系统，使电池能长时间
安全地工作。由于工作电压很高，因此需要尖端隔离技术。
在许多HEV中，电池组电压可能高达400V，因此电池监控系
统(BMS)设计面临多项重大挑战。为了向马达传输足够多的功
率，如此高的电压是必需的，但它会影响从电池单元到微控制
器的充电状态(SOC)电流和电压信号的传输；微控制器负责处
理来自所有电池的信息，确保电池组安全工作。为了解决这一
问题， BMS采用电流隔离技术将高压电池数据传输到汽车其它
位置的低压电子器件。对于HEV，诸如光耦合器之类的传统隔
璃化转变温度约为260°C。

微变压器为混合动力汽 跨越隔离栅实现逻辑信号传输的方法是在源边进行适当的编
码，然后在副边进行解码，以恢复输入逻辑信号。具体而言是
车提供信号与电源隔离 越过变压器传输约1ns的短脉冲，两个连续短脉冲表示前沿，
一个短脉冲表示下降沿。副边的不可再触发单稳态电路产生检
作者：Baoxing Chen 测脉冲。如果检测到两个脉冲，则将输出设为HIGH（高）。
如果只检测到一个脉冲，则将输出设为LOW（低）。
近年来，为了节省能源并降低CO2排放，消费者开始热衷于替
代燃料汽车，因而混合动力汽车(HEV)日益受到青睐。与依靠 为了跨越隔离栅传输功率，这些微变压器以谐振频率反复开
汽油的传统内燃机相比，电动马达具有更高的能效，并且可以 关，从而实现高效率能量传递。能量调节则通过低频PWM反
大幅降低排放。电池是HEV的核心所在，但由于可靠性、安全 馈信号实现，该信号控制高频谐振动作保持接通的占空比。变
性、重量和成本方面的原因，电池