到處都有跡象表明，自動駕駛汽車革命即將全面展開。汽車公司正在與谷歌和優步等科技巨頭以及著名的初創企業合作，開發下一代自動駕駛汽車，這些汽車將改變我們的道路和通道，并為未來的智能城市奠定框架。他們正在利用機器學習、物聯網 （IoT） 和云等技術進步來加速這一發展。

更重要的是，自動駕駛汽車將推動Uber和Lyft等流行的乘車共享服務已經啟動的行業顛覆。這些碎片正在共同創造一個智能和無人駕駛汽車成為交通未來的世界。

最終，所有自動駕駛汽車都將采用傳感器、攝像頭、雷達、高性能GPS、光探測和測距（lidar）、人工智能（AI）和機器學習的組合來實現一定程度的自主性。與安全且可擴展的物聯網、數據管理和云解決方案的連接也很重要，因為它們為收集、管理和分析傳感器數據提供了彈性和高性能的基礎。

聯網汽車的興起具有深遠的社會影響，從環境效益到提高安全性。道路上的汽車減少也意味著溫室氣體排放的減少，從而降低能耗和改善空氣質量。

對于自動駕駛汽車和智能道路系統，端點遙測、智能軟件和云都是必不可少的推動因素。自動駕駛汽車中的車載攝像頭和傳感器收集大量數據，這些數據必須實時處理，以保持車輛在正確的車道上并在前往目的地時安全運行。

基于云的網絡和連接是組合中的另一個重要部分。自動駕駛汽車將配備支持機器對機器通信的車載系統，使他們能夠向道路上的其他車輛學習，以便根據天氣變化和不斷變化的道路狀況（如繞道和路徑碎片）進行調整。先進的算法和深度學習系統是確保自動駕駛汽車能夠快速、自動地適應不斷變化的場景的核心。

除了云計算基礎設施的可擴展性和智能數據管理等特定組件之外，還需要關鍵任務系統（包括電源）的冗余。目前還提供冗余電池解決方案，例如LTC3871，它與兩個具有不同額定電壓的電池配合使用，例如48 V鋰離子電池和12 V鉛酸電池。但是，這些現有解決方案中的大多數不能為相同的電池電壓提供冗余，例如兩個12 V，24 V或48 V電池。直到現在，就是這樣。

顯然，需要一個雙向降壓-升壓DC-DC轉換器，該轉換器可以在兩個12 V電池之間切換。這種DC-DC轉換器可用于為任一電池充電，并允許兩個電池向同一負載提供電流。此外，如果其中一個電池發生故障，則需要檢測該故障并將其與另一個電池隔離，以便另一個電池繼續為負載供電而不會造成任何中斷。ADI公司最近發布的LT8708雙向DC-DC控制器解決了利用LT8708控制器連接兩個具有相同電壓的電池的關鍵功能。

單一雙向 IC 解決方案

LT8708 是一款效率為 98% 的雙向降壓-升壓開關穩壓控制器，可在兩個具有相同電壓的電池之間工作，非常適合自動駕駛汽車中的冗余。它可以在高于、低于或等于輸出電壓的輸入電壓下工作，使其非常適合電動和混合動力汽車中常見的兩個 12 V、24 V 或 48 V 電池。LT8708 在兩節電池之間工作，并在其中一節電池發生故障時防止系統關斷。該器件還可用于 48 V/12 V 和 48 V/24 V 雙電池系統。

LT8708采用單電感器，在2.8 V至80 V的輸入電壓范圍內工作，同時產生1.3 V至80 V的輸出電壓，根據外部組件的選擇和相數提供高達幾千瓦的功率。它簡化了需要調節 V 的電池/電容器備份系統中的雙向電源轉換外/ 5在和/或我外我在，無論是正向還是反向。該器件的六種獨立調節形式使其可用于多種應用。

LT8708-1 與 LT8708 并聯使用以增加功率和相位。LT8708-1 始終作為主 LT8708 的從機運行，可以異相計時，并且能夠提供與主站一樣多的功率。一個主站最多可連接12個從站，按比例增加系統的功率和電流能力。

可以監控和限制轉換器輸入側和輸出側的正向和反向電流。所有四個電流限值（正向輸入、反向輸入、正向輸出和反向輸出）都可以使用四個電阻獨立設置。結合方向 （DIR） 引腳，芯片可配置為處理來自 V 的功率在到 V外或從 V外到 V在，是汽車、太陽能、電信和電池供電系統的理想選擇。

LT8708 采用 5 mm × 8 mm 40 引腳 QFN 封裝。提供三種溫度等級，擴展級和工業級的工作溫度范圍為 –40°C 至 +125°C，汽車級高溫范圍為 –40°C 至 +150°C。 圖1所示為簡化的LT8708框圖。

圖1.LT8708簡化的雙向雙12 V電池應用原理圖。

完整解決方案

圖2中的框圖顯示了在汽車應用中完成雙電池冗余電路所需的其他器件。如圖所示，LT8708與兩個LT8708-1器件配合使用，形成一個三相解決方案設計，可在任一方向上提供高達60 A的電流?？梢蕴砑宇~外的 LT8708-1 器件，用于高達 12 相或超過 12 相的更高功率應用。AD8417是一款雙向電流檢測放大器，可檢測流入和流出電池的電流。當此電流超過預設值時，LTC7001 高端 NMOS 靜態開關驅動器將打開背靠背 MOSFET，以將任一電池與電路隔離開來。

圖2.完整解決方案的雙電池冗余框圖。

LTC6810-2 監視和控制鋰離子電池。它精確測量電池單元，總測量誤差小于1.8 mV。將多個 LTC6810-2 器件并聯到主機處理器將創建額外的冗余，以監視電路中的其它電壓。LTC6810-2 具有一個異位SPI唰唰??接口用于高速、射頻免疫、長距離通信，并支持雙向操作。該器件還包括對每個電池進行PWM占空比控制的被動平衡，以及執行冗余電池測量的能力。

控件概述

LT8708 提供了一個輸出電壓，該輸出電壓可高于、低于或等于輸入電壓。它還在輸入和輸出端提供雙向電流監控和調節功能。ADI專有控制架構在降壓、升壓或降壓-升壓工作區域采用電感電流檢測電阻。電感電流由V上的電壓控制C引腳，這是六個內部誤差放大器 EA1 至 EA6 的組合輸出。這些放大器可用于限制或調節其各自的電壓或電流，如表1所示。

五世C電壓的最小-最大范圍通常約為1.2 V。最大 VC電壓控制最正的電感電流，因此控制來自V的最大功率流在到 V外.最小值 VC電壓控制最大的負電感電流，因此控制來自V的最大功率流外到 V在.

在 V 的簡單示例中外監管，FB外引腳接收 V外電壓反饋信號，與使用 EA4 的內部基準電壓進行比較。低電壓外電壓升高 VC因此，更多的電流流入V外.相反，更高的V外減少 VC，從而將電流降低到 V外甚至從V汲取電流和功率外.

如前所述，LT8708 還在輸入和輸出端提供雙向電流調節功能。五世外電流可以在正向和反向（分別為EA6和EA2）上調節或限制。五世在電流也可以在正向和反向（分別為EA5和EA1）上調節或限制。

在常見應用中，V外可以使用EA4進行調節，而其余誤差放大器則監視過大的輸入或輸出電流或輸入欠壓情況。在其他應用中，例如電池備份系統，連接到 V 的電池外可以用恒流 （EA6） 充電至最大電壓 （EA4），有時也可以反轉以將電源回 V在使用其他誤差放大器調節V在并限制最大電流。有關此主題的更多信息，請參見 LT8708 數據手冊。

結論

LT8708-1 為相同電壓的雙電池 DC-DC 汽車系統帶來了新的性能、控制和簡化水平。無論是將其用于兩個電源之間的能量傳輸以實現冗余，還是用于任務關鍵型應用中的備用電源，LT8708 都允許用戶使用具有相同電壓的兩個電池或超級電容器工作。這種能力使汽車系統工程師能夠為汽車電子的新進步鋪平道路，使汽車更安全、更高效。

審核編輯：郭婷