節省汽車(chē)燃料的有效途徑：“啟動(dòng)/停止”系統

　　許多汽車(chē)制造商設計了一種節省汽車(chē)燃料的巧妙方法，就是運用了被稱(chēng)為“啟動(dòng)/停止”系統的新概念。該系統在汽車(chē)處于停頓狀態(tài)或空檔位置時(shí)將自動(dòng)關(guān)閉引擎，并在駕駛者再次踩壓離合器踏板時(shí)立即重新起動(dòng)引擎。

　　自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能可在汽車(chē)每次完全停穩時(shí)關(guān)閉引擎，并自動(dòng)重新發(fā)動(dòng)引擎，因而有助于減少燃料消耗及尾氣排放。與未裝備此類(lèi)系統的汽車(chē)相比，在城市交通環(huán)境中其耗油量的節省幅度可高達8%。還有一個(gè)額外的好處就是能夠降低其二氧化碳排放量。

　　原理很簡(jiǎn)單：如果引擎不運轉，就不會(huì )消耗燃料。當不需要引擎工作時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)/停止系統功能將自動(dòng)關(guān)閉引擎。在交通擁堵或者甚至在走走停停的交通狀況下，只需將汽車(chē)置于空檔位置并把腳從離合器上移開(kāi)就將啟動(dòng)此項功能。信息顯示器上的一條“啟動(dòng)/停止”消息將表示“引擎已被關(guān)閉”。如欲重新發(fā)動(dòng)引擎，則踩下離合器、掛檔，汽車(chē)將馬上快速恢復工作狀態(tài)，即刻就能繼續行駛。

　　自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能并不會(huì )影響駕駛的舒適性和安全性。比如，在引擎達到某個(gè)理想的運行溫度之前，該功能不會(huì )被啟動(dòng)。這一原則同樣適用于以下情形：空調尚未將車(chē)廂調節至期望的溫度、電池尚未充足電或駕駛者轉動(dòng)了方向盤(pán)。

　　自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能由一個(gè)監視來(lái)自所有相關(guān)傳感器之數據的中央控制單元負責協(xié)調，包括起動(dòng)電機和交流發(fā)電機。出于舒適性或安全性的需要，該控制單元還可自動(dòng)重新發(fā)動(dòng)引擎。例如：倘若車(chē)輛開(kāi)始行駛、電池電荷量降至過(guò)低的水平或擋風(fēng)玻璃上形成了冷凝水。此外，大多數系統還能夠區別出短暫停頓與旅程終止之間的差別。如果駕駛者的座椅安全帶松開(kāi)、或者車(chē)門(mén)或后備箱敞開(kāi)，則該系統不會(huì )重新發(fā)動(dòng)引擎。假如有必要的話(huà)，撳壓一個(gè)按鈕就可以完全撤消自動(dòng)啟動(dòng)/停止功能。

　　然而，當引擎重新發(fā)動(dòng)且某個(gè)信息娛樂(lè )系統處于開(kāi)啟狀態(tài)或存在任何其他需要5V以上電壓的電子設備時(shí)，12V電池有可能5V以下，從而導致此類(lèi)系統復位。有些信息娛樂(lè )系統采用一個(gè)5V和8.5V的工作輸入電壓，而此電壓是由一個(gè)依靠汽車(chē)電池工作的降壓型轉換器饋送的。如果在引擎重新起動(dòng)期間輸入電壓降至5V以下，則這些系統將在DC/DC轉換器僅能對輸入電壓進(jìn)行降壓操作的時(shí)候復位。顯然，如果在觀(guān)看視頻或聆聽(tīng)CD的過(guò)程中，每次汽車(chē)重新起動(dòng)時(shí)這些視聽(tīng)系統就自動(dòng)復位，將是用戶(hù)無(wú)法接受的。

　　一款新型解決方案

　　幸運的是，凌力爾特公司推出了一款三路輸出DC/DC控制器LTC3859A，該器件將一個(gè)同步升壓型控制器和兩個(gè)同步降壓型控制器集成在單個(gè)封裝之中。同步升壓型轉換器輸出向降壓型轉換器饋電以保持一個(gè)足夠高的電壓，從而避免那些需要4V以上工作電壓的電子系統在引擎重新起動(dòng)的過(guò)程中發(fā)生復位。此外，當從汽車(chē)電池至升壓型轉換器的輸入電壓高于其編程輸出電壓時(shí)，它將在100%的占空比條件下運行，并簡(jiǎn)單地將輸入電壓直接傳送至降壓型轉換器，從而最大限度地降低了功率損失。圖1示出了LTC3859A的原理圖，當電池電壓降至10V以下時(shí)，由同步升壓型轉換器向同步降壓型轉換器提供10V電壓。除了為兩個(gè)降壓型轉換器供電之外 ( 本例為5V/5A 和8.5V/3A)，升壓型轉換器還可被用作“第三輸出”，能夠提供一個(gè)額外的2A輸出。

圖1：典型的LTC3859A啟動(dòng)/停止應用電路原理圖

　　LTC3859A是采用全N溝道MOSFET的低靜態(tài)電流、電流模式控制、三路輸出同步DC/DC控制器，啟動(dòng)時(shí)，LTC3859A在4.5V至38V的輸入電壓范圍內工作，并在啟動(dòng)后保持工作直到低至2.5V為止。兩個(gè)降壓型控制器(通道1和2) 180°異相運作，并能產(chǎn)生0.8V至24V的輸出電壓，非常適合給導航、信息娛樂(lè )系統、處理器和存儲器供電。升壓型控制器(通道3)與通道1同相運行，且能產(chǎn)生高達60V的輸出電壓。用于每個(gè)通道的強大的1.1Ω內置柵極驅動(dòng)器最大限度地降低了MOSFET開(kāi)關(guān)損耗。工作頻率可以設置在50kHz至900kHz的范圍內，或者利用內部鎖相環(huán)同步至一個(gè)頻率范圍為75kHz至850kHz的外部時(shí)鐘。LTC3859A不同于LTC3859之處是其在INTVCC引腳上布設了一個(gè)內部箝位電路。該箝位電路提供了一種故障安全方式，可在用戶(hù)由于疏忽而使用了一個(gè)漏電的肖特基限幅二極管時(shí)避免INTVCC引腳承受過(guò)大的電壓。

　　該器件的其他特點(diǎn)包括用于IC電源和柵極驅動(dòng)的內置LDO、可編程軟起動(dòng)、電源良好信號和外部VCC控制。VREF準確度在-40℃至85℃的工作溫度范圍內為±1%，LTC3859A采用38引腳SSOP封裝或38引腳5mmx7mm QFN 封裝。