Käytä erityisiä tehomuuntimia tarjoamaan ratkaisu kahden jännitteen 12 V:n – 48 V:n autojärjestelmiin

Kun polttomoottorilla (ICE) varustettuihin ajoneuvoihin lisätään jatkuvasti elektroniikkaa, moottoreita ja aktuaattoreita, perinteinen suljetun piirin 12 V:n autosähköjärjestelmä, joka perustuu laturin lataamaan lyijyhappoakkuun, alkaa paljastaa rajoituksiaan. Kun 12 V:n järjestelmää käytetään suuritehoisiin sovelluksiin kuten esimerkiksi sähköinen ohjaus, se vaatii paljon virtaa sekä paksumman ja painavamman johdotuksen. Tämä ylimääräinen paino on merkittävä tekijä modernissa ajoneuvossa, joissa voi olla useita kilometrejä johtoja.

Toinen vaihtoehto on käyttää tehosyöpöissä sovelluksissa korkeampaa jännitettä. Tämä vähentää tarvittavaa sähkövirtaa, jolloin voidaan käyttää kevyempää johdotusta. Kaupallisissa toteutuksissa käytetään konventionaalista 12 V:n verkkoa, jota täydennetään litiumioniakkuja (Li-ion) käyttävällä 48 V:n järjestelmällä. 12 V:n järjestelmää käytetään sellaisissa sovelluksissa kuten moottorin hallinta, valaistus sekä istuimien ja ovien säädöt. 48 V:n järjestelmä vuorostaan pitää huolta vaatimuksiltaan korkeammista toiminnoista kuten sähköinen ohjaus, käynnistys ja HVAC.

Nämä autoteollisuuden hybridisähköjärjestelmät lisäävät kompleksisuutta ja luovat näin uusia suunnitteluhaasteita. Tärkeimpänä näistä haasteista on kahden akkupiirin samanaikainen lataaminen ja purkaminen, mukaan lukien kaksisuuntainen jännitteenalennus (buck) ja jännitteenkorotus (boost) akkujen kesken.

Tässä artikkelissa kuvataan kahden jännitteen 12/48 V:n autosähköjärjestelmien kehitystä ja selitetään uusien järjestelmien edut. Tämän jälkeen siinä tarkastellaan miten käyttää 12/48 V:n kaksisuuntaisia jänniteregulaattoreita yrityksiltä Linear Technology ja Texas Instruments kahden jännitteen järjestelmien suunnittelukompleksisuuden helpottamiseksi. Artikkelissa tarkastellaan myös tulevan pelkästään 48 V:n jännitettä käyttävän hajautetun ajoneuvotopologian etuja sekä tutustutaan tällaiseen järjestelmään sopivaan Vicorin väylämuuntimeen.

Haaste siirryttäessä 12/48 V:n järjestelmään

Siirtymistä 12/48 V:n järjestelmään ajaa pääosin tarve käyttää paljon energiaa vaativia laitteita ja samalla varmistaa, että ajoneuvo yhä täyttää tiukat taloudelliset vaatimukset ja päästömääräykset. Esimerkiksi siirtyminen mekaanisesta sähköiseen syöttöön mm. ohjauksessa tai ahtimessa voi dramaattisesti vähentää kitkahäviöitä ja parantaa polttoainetaloutta. Joidenkin autovalmistajien mukaan 48 V:n sähköjärjestelmä tuo 10–15 prosentin hyödyn polttoainetaloudessa ja vähentää haitallisia päästöjä samassa suhteessa. Autoihin silti yhä tarvitaan 12 V:n järjestelmä, koska on valtava määrä 12 V:n laitteita, joita asennetaan vielä vuosien ajan.

12/48 V:n konfiguraatiot sisältävät kaksi erillistä haaraa: perinteinen 12 V:n väylä käyttää konventionaalista lyijyhappoakkua konventionaalisia kuormia varten kun taas Li-ion-akkua käyttävä 48 V:n järjestelmä tukee raskaampia kuormia. Vaikka kahden erilaisen akun sähkökemiat vaativat kaksi erillistä latauspiiriä, järjestelmä tarvitsee myös mekanismin siirtää sähkövarausta niiden välillä vaarantamatta kumpaakaan akkua tai mitään niitä käyttävää järjestelmää. Järjestelmässä on myös oltava mekanismi syöttää lisää tehoa vastakkaiseen jännitekiskoon ylikuormitustilanteessa.

Vastajulkaistu autoteollisuuden standardi LV 148 kuvaa 48 V:n väylän ja nykyisen 12 V:n autojärjestelmän yhdistelmää. 48 V:n järjestelmä sisältää integroidun käynnistysgeneraattorin (ISG) tai hihnakäynnistysgeneraattorin sekä Li-ion-akun. Järjestelmä pystyy syöttämään tehoa kymmeniä kilowatteja (kW) ja se on tarkoitettu konventionaalisiin autoihin samoin kuin hybridisähköisiin ja kevythybridiajoneuvoihin.

12/48 voltin järjestelmän suunnittelu on haastavaa, koska se vaatii huolellista tehonsiirron hallintaa ajoneuvon 48 voltin järjestelmän ja 12 voltin järjestelmän kesken. Yksi vaihtoehto on käyttää jännitteenalennusmuunninta, kun taas tehonsiirto vastakkaiseen suuntaan voidaan toteuttaa jännitteenkorotusmuuntimella. Erilliset DC-DC-muuntimet kuitenkin vaativat arvokasta piirilevytilaa ja kasvattavat järjestelmän kustannuksia ja kompleksisuutta.

Toinen vaihtoehto on käyttää yhtä kaksisuuntaista jännitteenlasku/jännitteenkorotus-DC-DC-muunninta, joka sijaitsee 12 ja 48 voltin akkujen välissä. Tällaista muunninta voidaan käyttää joko lataamaan akkuja tai se voi syöttää akuilta virtaa ajoneuvon erilaisiin sähköisiin kuormiin (kuva 1).

Kuva 1: Kaksisuuntaista virtalähdettä voidaan käyttää tehon siirtoon auton sähköjärjestelmässä 12 voltin ja 48 voltin piirien välillä. (Kuvan lähde: Texas Instruments)

Kaksisuuntaiset sähkövirran ohjaimet

12/48 V:n järjestelmien tehonhallintakomponentit on suunniteltu vastaamaan LV 148 -standardia. Tämä asettaa siruille merkittäviä vaatimuksia ylijännitteen suhteen. Standardi sallii, että 48 voltin järjestelmän maksimijännitteen on voitava nousta 70 volttiin vähintään 40 millisekunniksi (ms) ja järjestelmän on pysyttävä toiminnallisena myös tällaisen ylijännitetilanteen aikana ilman että sen suorituskyky heikkenee. Puolijohdemyyjille tämä tarkoittaa sitä, että kaikkien ajoneuvon 48 voltin järjestelmään kytkettyjen komponenttien on kestettävä tulossa 70 V (plus turvamarginaali, jolloin kokonaisvaatimus nousee 100 volttiin).

Linear Technologyn LT8228, 100 V:n kaksisuuntainen vakiovirran tai vakiojännitteen synkroninen jännitteenalennus- tai jännitteenkorotusohjain (katso Digi-Keyn tekninen artikkeli Jännite- ja virtatilaohjaus PWM-signaalin generoinnissa DC-DC-hakkuriregulaattoreissa) itsenäisellä kompensointiverkolla, on esimerkki kaksisuuntaisesta virtalähteestä, joka on suunniteltu vastaamaan LV 148 -spesifikaatioita.

Ohjain ottaa kaksi tuloa: V₁, 24–54 V:n jännite Li-ion-akusta; sekä V₂, 14 V:n tulojännite lyijyhappoakusta (kuva 2). Lähdöt ovat 48 V sähkövirralla 10 ampeeria (A) jännitteenkorotustilassa ja 14 V sähkövirralla 40 A jännitteenlaskutilassa. Piiri kestää 100 V molemmissa tuloissa ja lähdöissä. Mikrokontrolleri ohjaa toimintatilaa ulkoisesti DRXN-pinnin kautta tai se valitaan automaattisesti.

Kuva 2: Linear Technologyn kaksisuuntainen virtalähde LT8228 tarjoaa jopa 100 V:n jännitteenkorotuksen tai jännitteenalennuksen ja vastaa LV 148 -spesifikaatioita. (Kuvan lähde: Linear Technology)

Tulon ja lähdön mosfetit suojaavat negatiivisilta jännitteiltä, rajoittavat virtapiikkejä sekä tarjoavat vikatilanteessa erotuksen terminaalien välille, esimerkiksi jos kytkinmosfet olisi oikosulussa. Jännitteenalennustilassa terminaalin V₁ (tulojännite 24 V – 54 V) suojamosfetit estävät käänteisen virran. Jännitteenkorotustilassa samat mosfetit säätävät lähdön virtapiikkejä ja suojaavat itseään ajallisesti säädettävällä johdonsuojakatkaisijalla. Sisäinen ja ulkoinen vikadiagnostiikka ja raportointi ovat saatavana dedikoitujen pinnien kautta.

Texas Instruments (TI) tarjoaa myös LV 148 -standardin mukaista suuritehoista kaksikanavaista kaksisuuntaista sähkövirran ohjainta LM5170. Laite hallitsee virran siirtoa korkeajänniteportin (HV-portti) (kytketty 48 V:n Li-ion-akkuun) ja matalajänniteportin (LV-portti) (kytketty 12 V:n lyijyhappoakkuun) välillä. Toisistaan riippumattomat käyttösignaalit aktivoivat kaksoisohjaimen kummankin kanavan.

Kaksikanavaiset differentiaaliset virranmittausvahvistimet ja dedikoidut kanavavirtamonitorit saavuttavat tyypillisesti 1 prosentin tarkkuuden. Robustin 5 A:n puolisillan hilaohjaimet pystyvät ohjaamaan rinnakkaisia MOSFET-kytkimiä tarjoten kanavaa kohden jopa 500 wattia tai enemmän. Ohjain voi toimia epäjatkuvassa toimintatilassa, joka parantaa hyötysuhdetta kuorman ollessa alhainen (katso Digi-Keyn tekninen artikkeli Hakkuriregulaattorien jatkuvan ja epäjatkuvan tilan välinen ero ja miksi se on tärkeä) ja se myös estää negatiivisen virran. Turvaominaisuuksiin kuuluvat syklikohtainen virtapiikin rajoitus, ylijännitesuojaus sekä 48 voltin että 12 voltin akkujärjestelmissä, MOSFET-kytkinvikojen tunnistus ja suojaus niiltä sekä ylikuumenemissuojaus.

LM5170 käyttää keskimääräisen virran ohjaustilaa, joka yksinkertaistaa kompensaatiota eliminoimalla oikean puolitason nollan jännitteenkorotustilassa ja pitämällä yllä kiinteää silmukkavahvistusta riippumatta käyttöjännitteistä ja kuormitustasosta.

Linear Technologyn ja TI:n kaksisuuntaiset sähkövirran ohjaimet sisältävät ominaisuuksia, joiden ansiosta kahden jännitteen 12/48 V:n autoelektroniikan tehonhallintapiirien suunnitteleminen on yksinkertaisempaa. Komponentit esimerkiksi mahdollistavat, että samoja ulkoisia tehokomponentteja käytetään sekä jännitteenkorotuksessa että jännitteenlaskemisessa yhdestä akusta toiseen. Tämä säästää tilaa ja kustannuksia sekä vähentää piirin kompleksisuutta. Nämä ulkoiset komponentit on kuitenkin valittava huolellisesti.

Sovelluksen piirin suunnittelu

Ulkoisten komponenttien valinta LT8228-piiriä käytettäessä (sama TI-laitteella) noudattaa tyypillisesti hyvän hakkuriregulaattorin suunnittelua. Esimerkiksi kytkentätaajuus (f_SW) ja induktiokelan arvo (L) valitaan hyötysuhteen, fyysisen koon ja kustannusten optimoimiseksi. Samoin induktiokelan virranmittausvastus, R_SNS2, sekä sen tulovahvistusvastukset, R_IN2, valitaan induktiokelan huippuvirtarajoituksen, hyötysuhteen ja virranmittaustarkkuuden mukaisesti (kuva 3).

Kuva 3: Linear Technology LT8228 -piirin lohkokaavio näyttää tyypillisessä sovelluksessa tarvittavat ulkoiset komponentit. (Kuvan lähde: Linear Technology)

Kondensaattori C_DM2 valitaan rajoittamaan jännitteenalennuksen tulon ja jännitteenkorotuksen lähdön rippelijännitettä; vastaavasti kondensaattori C_DM4 valitaan rajoittamaan jännitteenkorotuksen tulon ja jännitteenalennuksen lähdön rippelijännitettä. Kondensaattoria C_DM1 V1D-pinnissä käytetään kohinan vähentämiseen. Vaimennuskondensaattorit C_V1 ja C_V2 valitaan niiden ESR (Equivalent Series Resistance) -arvon mukaan ja niiden tarkoitus on vähentää resonanssia, joka aiheutuu terminaalien V₁ ja V₂ sarjajohdininduktanssista.

Jännitteenalennuksen ja jännitteenkorotuksen säätösilmukoiden kompensaatiot valitaan siten, että ne optimoivat kaistanleveyden ja stabiiliuden. Katso lisätietoja hakkurijänniteregulaattoreiden ja -ohjaimien käytöstä suunnittelussa Digi-Keyn teknisistä artikkeleista: Suunnittelukompromissit valittaessa korkean taajuuden hakkuriregulaattoria, Hakkuriregulaattorin ohjaussilmukkavasteen ymmärtäminen ja Käytä alhaisen EMI:n hakkuriregulaattoreita kun optimoit tehokkaita virtajärjestelmiä.

Sen jälkeen kun komponentit on valittu hyvien hakkuriregulaattorin suunnitteluperiaatteiden mukaisesti, on eräitä komponenttivalintoja, jotka on tehtävä erityisesti kaksisuuntaisen 12/48 voltin autosovelluksen vaatimusten mukaisesti.

Esimerkiksi LT8228-piirin jännitteenalennuslähdön virtarajoitus, jännitteenkorotustulon virtarajoitus ja V₂ virtamonitori asetetaan vastuksilla R_SET2P, R_SET2N ja R_MON2. Seuraavaksi V₁:n virranmittausvastus, R_SNS1 (vasen yläkulma kaaviossa), sekä sen tulovahvistusvastus R_IN1, valitaan hyötysuhteen ja virranmittaustarkkuuden optimoimiseksi.

LT8228 käyttää samaa induktiokelaa sekä jännitteenalennus- että jännitteenkorotustilassa. Jännitteenalennustilassa induktiokelan sähkövirta on V2:n lähtövirta ja jännitteenkorotustilassa induktiokelan sähkövirta on V2:n tulovirta. Induktiokelan maksimivirta kummassakin tilassa voidaan laskea yhtälöistä 1 ja 2:

Yhtälöt 1 ja 2

Yhtälössä:

ƒ = kytkentätaajuus

L = valittu induktiokelan arvo

I_V2P(LIM) = jännitteenalennustila V₂ lähtövirran rajoitus

I_V2N(LIM) = jännitteenkorotustila V₂ tulovirran rajoitus

Induktiokelan huippuvirran tulisi olla vähintään 20–30 prosenttia korkeampi kuin jännitteenalennus- ja jännitteenkorotustilan korkein induktiokelan maksimivirta. Tämä takaa, ettei induktiokelan huippuvirtarajoitus vaikuta maksimia keskiarvoista virtaa käyttävään säätöön kummassakaan toimintatilassa. Induktiokelan sähkövirta mitataan käyttäen vastusta R_SNS2, joka asetetaan sarjaan induktiokelan kanssa. Induktiokelan huippuvirta I_L(PEAK) havaitaan tyypillisesti kun I_CSA2 saavuttaa 72,5 mikroampeeria (µA).

Korkeat R_SNS2 (oikea yläkulma) -arvot parantavat virranmittaustarkkuutta kun taas alhaiset R_SNS2-arvot parantavat hyötysuhdetta. Suunnittelijan tulisi valita arvo R_SNS2 siten, että C_SA2-kondensaattorin tuloon suhteellinen offsetjännite ei vaikuta virranmittaustarkkuuteen, mutta samalla minimoi induktiokelan ylitse tapahtuvan tehohäviön. Suositeltava jännite R_SNS2-vastuksen ylitse induktiokelan huippuvirralla on 50–200 millivolttia (mV).

Tämän jälkeen suunnittelijan tulisi valita R_IN2 asettaakseen induktiokelan huippuvirtarajoitus seuraavan mallin mukaisesti:

Yhtälö 3

Sen jälkeen kun induktiokelan huippuvirtarajoitus on asetettu, jännitteenkorotuslähdön virtarajoitus, jännitteenkorotustulon virtarajoitus ja V₁-virtamonitori asetetaan vastuksilla R_SET1N, R_SET1P ja R_MON1. R_SET-vastuksien kanssa rinnakkain olevat kondensaattorit valitaan siten, että ne asettavat virtarajoitukset virranmittausvastuksien keskimääräiselle virralle.

V1D:n (reguloitu lähtö jännitteenkorotustilassa) ja V2D:n (reguloitu lähtö jännitteenalennustilassa) regulointijännitteet ja ylijännitteen kynnysarvot asetetaan valitsemalla vastusjakajat pinneille FB1 ja FB2. V₁:n ja V₂:n alijännitekynnykset asetetaan valitsemalla vastusjakajat pinneihin UV1 ja UV2.

LT8228 vaatii ulkoisiksi komponenteiksi myös kuusi tehomosfettiä (kuva 4). Nämä tulisi valita hyötysuhteen ja läpilyöntijännitteen perusteella. Näihin liittyvät schottky-diodit (D2 ja D3) ovat valinnaisia ja ne tulisi valita hyötysuhteen perusteella.

Kuva 4: LT8228 vaatii kuusi ulkoista N-kanavan mosfettiä: V₁:n suojausmosfetit M1A ja M1B, V2:n suojausmosfetit M4A ja M4B sekä yläpuolen kytkevä MOSFET M2 ja alapuolen kytkevä MOSFET M3. (Kuvan lähde: Linear Technology)

Kun LT8228 toimii jännitteenalennustilassa, kytkevä MOSFET M2 on pääkytkin ja MOSFET M3 on synkronoitu kytkin; V1D (jännitteenkorotusregulaattorin reguloima solmu, sijaitsee kuvassa 3 aivan DG1-ohjaimen yläpuolella vasemmalla) on tulojännite ja V2D (jännitteenkorotusmuuntimen reguloima solmu, kuvan 3 oikeassa yläkulmassa, jännitteenalennuksen mosfettien vasemmalla puolella) on reguloitu jännitteenkorotuksen lähtöjännite. Jännitteenkorotustilassa tilanne toimii käänteisesti. M3 toimii pääkytkimenä ja M2 synkronoituna kytkimenä, V2D toimii tulojännitteenä ja V1D lähtöjännitteenä.

Poiskytkennän aikana molempiin kytkeviin mosfetteihin M2 ja M3kohdistuu maksimi tulojännite (plus kytkinsolmun mahdollinen ylitysvärähtely) niiden nielun ja lähteen välille. Tämä on tärkein parametri valittaessa kytkeviä mosfetteja korkeajännitesovelluksissa, läpilyöntijännite (BV_DSS).

Suunnittelijan on myös otettava huomioon mosfettien tehohäviö. Liiallinen tehohäviö vaikuttaa haitallisesti järjestelmän hyötysuhteeseen sekä saattaa kuumentaa mosfettejä liikaa ja vaurioittaa niitä. Tehohäviötä määritettäessä avainparametreja ovat johtamisresistanssi (R_DS(ON)), tulojännite, lähtöjännite, maksimi lähtövirta sekä Millerin kapasitanssi (C_MILLER).

12 V:n akun eliminoiminen

12 V:n lyijyhappoakkuihin perustuvien järjestelmien kypsyys ja luotettavuus tarkoittavat, että ne eivät tule häviämään aivan lähiaikoina. Mutta autovalmistajat työskentelevät kuitenkin jo uusiin ajoneuvoihin tulevien järjestelmien parissa, joissa kaikki toimii 48 voltilla (näissä käytetään akkuja, jotka tarjoavat 48–800 V). Tällaisissa järjestelmissä käytetään kaksisuuntaisia muuntimia ilman erotusta. Nämä voivat tarjota useiden kilowattien tehon ja tarjoavat tehoa sekä perinteisille 12 voltin sähkölaitteille että korkeampaa jännitettä käyttäville yksiköille.

Esimerkki tällaisesta muuntimesta on Vicorin NBM2317S60E1560T0R, korkeatehoinen muunnin ilman erotusta, joka käyttää korkeajännitepuolen väylässä jännitettä 38 V – 60 V ja joka tarjoaa alemman jännitteen 9,5 V – 15 V. Laite tarjoaa jatkuvan maksimilähtötehon 800 W ja 1 kW:n hetkellisen tehon. Jännitteenalennustilassa lähtövirta on 60 A jatkuva ja 100 A transientti; jännitteenkorotustilassa arvot ovat 15 A jatkuva ja 25 A transientti. Laitteen tehotiheys on 274 wattia per kuutiosenttimetri (wattia/cm³). Hyötysuhde on parhaimmillaan 97,9 prosenttia.

Laitteen mitat ovat 23 x 17 x 7,5 millimetriä (mm) ja se vaatii vähemmän tilaa kuin hitaammin kytkevät (alle 1 megahertsin (MHz)) ratkaisut. Tarvittavien ulkoisten komponenttien määrä on pienempi, koska muunnin ei tarvitse ulkoisia suodattimia eikä kookkaita kondensaattoreita. Se ei myöskään aseta hot swap -rajoituksia eikä vaadi kytkentävirtapiikin rajoitusta.

Yksi tapa toteuttaa 12/48 V:n arkkitehtuuri käyttäen yhtä 48 V:n akkua on keskitetty topologia. Tämä topologia luottaa yhteen kapasiteetiltaan korkeaan kaksisuuntaiseen muuntimeen. Tällaisessa järjestelmässä on useita haittapuolia, mukaan lukien haasteet lämmönhallinnassa, valmiin redundanssin puute sekä alhaista jännitettä (12 V) tai korkeaa virtamäärää vaativien sovellusten pitkien johdotusten kustannukset ja paino.

Vicor-laite on suunniteltu ratkaisemaan nämä ongelmat käyttämällä hajautettua arkkitehtuuria 12/48 V:n sähköjärjestelmässä. Redundanssi syntyy useiden muuntimien käytöstä ja 12 V:n johdotuksia voidaan lyhentää, mikä tekee niistä paljon kevyemmät. Lisäksi lämmönhallintahaaste helpottuu huomattavasti. Esimerkkinä keskitetyssä järjestelmässä 3 kW:n tehon tarjoavan ja 95 prosentin hyötysuhteella toimivan yksittäisen muuntimen tehohäviö on 150 wattia, joka muodostuu pääosin lämpöenergiasta. Sitä vastoin neljästä laitteesta muodostuvassa hajautetussa järjestelmässä kukin muunnin tarjoaa 750 watin tehon 95 prosentin hyötysuhteella ja näistä kunkin tehohäviö on 37,5 wattia. Vaikka kokonaishäviöt pysyvät samoina, kunkin muuntimen lämpötila on huomattavasti alhaisempi (kuva 5).

Kuva 5: Korkean hyötysuhteen DC-DC-muuntimet, kuten Vicorin NBM2317S60E1560T0R, mahdollistavat, että 12/48 V:n autosähköjärjestelmä käyttää vain yhtä 48 V:n akkua. Tässä näytetyssä hajautetussa topologiassa lämmönhallintahaasteet helpottuvat ja 12 V:n johdotus pysyy lyhyenä, mikä vähentää painoa. (Kuvan lähde: Vicor)

Vicor on tehnyt 12/48 V:n järjestelmämallia kokeilevien suunnittelijoiden elämästä helpompaa julkaisemalla yrityksen NBM2317-sarjan mikropiireille NBM2317D60E1560T0R -arviointialustan. Alusta toimitetaan valmiiksi konfiguroituna jännitteenalennustopologian mukaiseksi tulojännitteellä 38 V – 60 V ja yhdellä 13,5 V:n ei-erotetulla lähdöllä.

Yhteenveto

Nykyaikaisten ajoneuvojen sähköjärjestelmät rehottavat ja perinteinen 12 V:n sähköjärjestelmä natisee paineen alaisena. 48 V:n järjestelmä puolestaan tarjoaa enemmän tehoa sellaisten järjestelmien kuten ohjaustehostuksen ja ahtimen käyttöön. Samalla se laskee johdotuksen painoa ja kustannuksia.

Lyhyellä aikajänteellä on kuitenkin epäkäytännöllistä siirtyä pelkästään 48 V:n järjestelmään, koska ajoneuvoissa käytetään paljon aikaisempia 12 V:n tuotteita. Ratkaisu on käyttää 12 V:n ja 48 V:n järjestelmiä rinnakkain, niin että kummallakin on oma akkunsa.

Näiden eri jännitettä käyttävien järjestelmien tehon ja lataamisen hallinta voi olla kompleksista, jos kummallekin käytetään erillisiä DC-DC-muuntimia. Kaksisuuntaisten DC-DC-muuntimien käyttö yksinkertaistaa suunnittelua, laskee kustannuksia ja mahdollistaa käytön edullisemmissa autoissa. Tällaiset muuntimet toimivat siltoina 12 ja 48 V:n järjestelmien välissä.

Suositeltavaa luettavaa:

1. Jännite- ja virtatilaohjaus PWM-signaalin generoinnissa DC-DC-hakkuriregulaattoreissa
2. Hakkuriregulaattorien jatkuvan ja epäjatkuvan tilan välinen ero ja miksi se on tärkeä
3. Suunnittelukompromissit valittaessa korkean taajuuden hakkuriregulaattoria
4. Hakkuriregulaattorin ohjaussilmukkavasteen ymmärtäminen
5. Käytä alhaisen EMI:n hakkuriregulaattoreita kun optimoit tehokkaita virtajärjestelmiä