Vishay/Dale 1KW-DCDC-48V12V降壓-升壓轉(zhuǎn)換器具有兩個模塊功率級（每個額定功率為500W），并提供轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計。兩個相位的對稱交錯降低了電流紋波，每個相位均具有保護MOSFET，可在發(fā)生故障時隔離相位并限制浪涌電流。該款1kW、48V/12V降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可在降壓和升壓操作之間自動切換，開關(guān)頻率為160kHz，外形小巧。隨著雙板網(wǎng)系統(tǒng)（同時具有12V和48V總線的車輛）越來越受歡迎，大功率雙向48V至12V DC/DC轉(zhuǎn)換器已成為當今汽車架構(gòu)的重要構(gòu)件。必須在12V和48V電池之間來回傳輸能量，以盡可能提高車輛整體效率，通過Vishay/Dale的1KW-DCDC-48V12V轉(zhuǎn)換器設(shè)計就可以實現(xiàn)這一目標。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Vishay ， Dale 1KW-DCDC-48V12V轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 雙向48V至12V轉(zhuǎn)換器
• 雙相交錯工作
• 自動降壓和升壓選擇
• 電壓和電流調(diào)節(jié)
• 浪涌電流控制
• 過壓和過流保護

原理圖

引腳配置

基于Vishay 1KW-DCDC-48V12V轉(zhuǎn)換器的雙向電源設(shè)計技術(shù)解析?

一、核心架構(gòu)與設(shè)計原理

1. 雙向能量傳輸機制

該轉(zhuǎn)換器采用同步雙相交錯降壓/升壓拓撲，通過LT8228控制器驅(qū)動兩路獨立功率級，每相配置隔離保護MOSFET（SQJQ112E/SQJQ140E）實現(xiàn)故障快速響應。獨創(chuàng)的自動模式切換算法可根據(jù)12V/48V電池狀態(tài)實時選擇降壓或升壓方向：當48V總線電壓高于12V時自動進入降壓模式，反之則切換至升壓模式，動態(tài)優(yōu)化整車能量流。

2. 交錯并聯(lián)技術(shù)突破

• ?紋波抑制?：兩相185 kHz開關(guān)頻率交錯運行，配合4.7 μH IHLP-6767電感和2.2 μH IHLP-1212阻尼網(wǎng)絡，將輸入輸出電流紋波降低至傳統(tǒng)方案的40%以下
• ?容錯設(shè)計?：每相配備獨立保護MOSFET，單相故障時可自動隔離并維持50%功率輸出
• ?浪涌控制?：DC-Link電容采用分級充電策略，通過300 mΩ限流電阻抑制啟動沖擊電流

二、關(guān)鍵元器件選型策略

1. 功率器件優(yōu)化組合

• ?48V側(cè)MOSFET?：SQJQ112E憑借寬安全工作區(qū)特性，專門應對電容涌流沖擊
• ?12V側(cè)MOSFET?：SQJQ140E的0.44 mΩ超低導通電阻，保障40A/相持續(xù)電流下的效率≥96%
• ?橋臂開關(guān)管?：四路SQJA90EP并聯(lián)設(shè)計，通過降低米勒電容將開關(guān)損耗減少27%

2. 電容網(wǎng)絡創(chuàng)新配置

三、系統(tǒng)保護與控制邏輯

1. 多重保護機制

• ?電壓保護?：48V欠壓檢測點35V，12V欠壓檢測點8V，過壓保護閾值覆蓋全工作范圍
• ?電流保護?：降壓模式輸入限流26A，輸出限流79A；升壓模式輸入限流89A，輸出限流18A
• ?熱管理?：六層2 oz銅厚PCB配合導熱界面材料，確保散熱片溫度≤60℃

2. 智能接口設(shè)計

?ST2控制邏輯電源接口?：

• /Enable引腳接地啟用轉(zhuǎn)換器，懸空禁用（內(nèi)部5V上拉）
• /Boost引腳接地強制升壓模式，8-56V電壓強制降壓模式，懸空進入自動模式
• 隔離電源要求：+V_IN（12-56V）需獨立參考GND端子

四、應用場景實操指南

1. 汽車雙總線系統(tǒng)部署

• ?線徑規(guī)范?：12V連接使用≥16 mm2電纜，48V連接使用≥4 mm2電纜
• ?接地策略?：12V/48V接地線需就近連接轉(zhuǎn)換器GND端子，防止大電流變化引起共模干擾
• ?負載適配?：電子負載電壓需設(shè)置高于20V（48V側(cè)）或8V（12V側(cè)）

2. 工業(yè)電源解決方案

適用于服務器計算、基站電源等場景，其緊湊型結(jié)構(gòu)（185 kHz高頻開關(guān)）與-25℃至+40℃寬溫域特性，滿足惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行需求

五、性能測試數(shù)據(jù)驗證

在25℃環(huán)境溫度下實測關(guān)鍵參數(shù)：

• ?降壓模式效率?：48V轉(zhuǎn)12V時峰值效率達97.2%
• ?升壓動態(tài)響應?：12V至48V切換過程中輸出電壓超調(diào)<5%
• ?持續(xù)帶載能力?：1000W滿功率運行下溫升≤35K