高性能数字光耦为新能源汽车信号传输提供可靠保证

传统的燃油车都是采用发电机给车载用电器供电，最大输出电压为24V或者12V，各个用电器例如仪表盘，空调，车灯等均是从发电机里取电经过降压而来，但是在新能源汽车里面这些电都是来自于高压动力电池组经过DC-DC变换而来，如下图：

图1：新能源汽车架构

高压动力电池DC400V左右的高压经过DC-DC变成DC14V的低压给车上各种用电器提供电能，这样一来高压和低压同时存在于一个系统中，要保证高压对低压器件不会产生影响，必须要在隔离上做好新的设计，另外，这也对车上的用电器提出了一些新的要求。

图2：CAN bus的隔离

跟工业应用比较，汽车的隔离要求更高，复杂的路况，高速的运行时的磁噪声，都对系统产生极大的干扰，因此汽车级认证也相对苛刻，除了基本的温度要求以外还有很多安全认证和隔离等级认证要求。新能源汽车总线分布控制策略依然沿用燃料车方式，ECU集中控制，CAN总线节点管理，而在这套控制系统中不允许出现错误，因为这些直接关系到车辆行车安全以及各个部件是否正常运行。除了节点和节点之间采用CAN总线以外，MCU和传感器的底层数据交换采用SPI总线，PWM，SENT或者模拟信号，这些都需要采取隔离才能保证准确可靠。

图3：SPI总线的隔离

 

ACPL-M71T这个汽车级数字光耦最大的源边LED驱动电流为10mA，最大传输时延为26ns，在VCM=1000V时共模抑制能力为40Kv/us，通过全球范围内的汽车级认证包括AEC-Q100一级认证，兼容5V的CMOS供电，最大隔离电压在6000V，工作隔离电压为567V,非常适合用在CAN总线，A/D和D/A的信号隔离上。

图4：ACPL-M71T典型的应用电路

 

有了汽车级认证和高级别的隔离电压等级的隔离器件的应用，新能源汽车信号传输就有了安全可靠的保障。