電動汽車（EV）是近年來半導體行業必談的課題之一，在汽車電氣化上全世界都在聚焦“減少溫室氣體排放”這個問題上。據美國國家公路交通安全管理局統計，平均燃油經濟性到2026年達40．4英里／每加侖燃油；而在巴黎聯合國氣候變化大會上（COP21）提出了2030年溫室氣體排放量比1990年減少40％的目標。

在此背景之下，汽車廠商有兩條路。其一，采用電池汽車電機化的做法，使用高壓電池進行電動車制造；其二，采用輕混電動車（MHEV，Mild Hybrid Electronic Vehicle），MHEV僅需使用48V電機，就能將內燃機的溫室氣體排放量減少13％－22％。

隨著市場加速，MHEV具有多重優勢，已在大多品牌中實現，并具有一定市場。“我們認為48V輕混市場有很大的潛力，而且這個應用對于減少溫室氣體的排放是有很大的幫助，所以我們絕對認為48V輕混市場是有很大的增長空間的”，德州儀器 （TI） 電機驅動器業務部門總經理Kannan Soundarapandian如是說。近期，TI也邀請21ic中國電子網共同討論在這一市場的發展。

MHEV對48V電機驅動有很大要求

MHEV在越來越嚴格的排放標準和越來越高的油耗動力需求下應運而生，博世、法雷奧、德爾福等廠商均已有48V輕混汽車面世，并取得不錯成績。

MHEV與傳統電動汽車驅動系統最大的區別便是從12V的使用電壓變為48V，在電池電壓輸出升高的情況下整體的線路損耗被降低，啟停電機、空調壓縮機、冷卻水泵等系統的工作時間被改善。除此之外，48V的電壓使得鋰電池實現快速能量回收，回收能量將被用于輔助驅動，降低發動機負載，整體的油耗和排放均會有效降低。

雖然MHEV擁有如此強大的“魔力”，但實際上對于設計人員來說，想要在MHEV電機驅動系統中實現汽車電氣化并非隨意之事。根據Kannan的介紹，想要實現MHEV的汽車電氣化，對電機驅動系統擁有4個要求：

1、小尺寸：在整車功能愈發增長的背景下，電路板的空間是有限的，小尺寸能夠讓更多器件集合在電路板上，這樣才能更好滿足電機驅動的要求。

2、安全性：車規級產品普遍相對普通產品擁有更高的要求，需要在設計中遵循汽車安全完整性等級ASIL D的系統級功能安全性。

3、大功率：大功率器件能夠在有限空間中驅動更高功率器件，幫助更好實現電氣化。

4、耐受性：由于汽車場景普遍在條件中相對較為惡劣，特別對溫度和壓力擁有更高的要求。

實際上TI的48V電機產品就是遵照這種要求而設計的，Kannan為介紹其解決方案DRV3255－Q1：

1、集成：TI的DRV3255－Q1與現有的三相48V BLDC電機驅動器相比，可將PCB空間減少多達30％。

2、功能安全：TI的功能安全合規型電機驅動器可幫助實現符合ASIL D要求的輕混電動車（MHEV）系統，并根據ISO26262要求進行設計。

3、功率：為輕混電動車（MHEV）的大功率電機系統提供超高的柵極驅動電流，Kannan強調TI能夠為輕混電動車提供最高達到30KW的功率。

4、保護：通過0級認證保護48V起動機發電機系統免受瞬態影響。Kannan表示，TI在偵測和保護設計當中有很多的考量，能夠使器件穩定、可靠。

審核編輯 黃宇