混合动力汽车/电动汽车（HEV/EV）中的高电压电池用于为牵引逆变器和其他高电压负载设备（例如空调压缩机）供电。为了将蓄电池连接到负载设备，电池电源线通过电子控制的高电压开关（即断路器）进行布线。
图1所示为一个典型的大功率车载网络，在电池断开单元（BDU）和配电箱（PDB）中装有断路器。
图1：混合动力汽车/电动汽车中带有断路器的典型高电压电源车载网
高压断路器是通过对断路器内部的低电压线圈供电来实现电子控制的。低压断路器控制电路（称之为节能器）驱动断路器内部的低电压线圈，并由车辆中的低电压总线供电；例如12 V总线。此外，用于接通或断开高压断路器的控制信号由车辆中的车辆控制单元（VCU）或HVAC控制模块的控制模块产生。
图2所示为低电压线圈中电流分布曲线。当前的电流曲线称之为吸合保持式曲线；首次接通断路器时，线圈中的初始电流很高。这是吸合电流，在图2中由ipull表示。在断路器导通的剩余时间内，吸合电流伴随恒定保持电流，由图2中的ihold表示。吸合电流可确保形成触点，而保持电流可确保断路器保持在原位。
图2：断路器中的吸合和保持电流
如图2所示，节能器的关键功能之一是调控低电压控制线圈中的电流。德州仪器广泛使用的电流模式PWM控制器产品线包括UC2843A-Q1和UCC28C43-Q1器件以及LED驱动器TPS92691-Q1和TPS92692-Q1都非常适合调控低电压线圈中的电流。
当前的PWM控制器具有简单而有效的控制架构。UC2843A-Q1和 UCC28C43-Q1仅有八个管脚，可直接驱动MOSFET栅极。此外，这些经业界验证的器件为高电压到低电压的转换提供了灵活且可扩展的控制器解决方案，并且支持宽输入范围的应用。图3所示为具有PWM控制器的节能器的电路概念。
LED驱动器是固定频率的电流调节器，因此集成了电流控制功能。TPS92691-Q1和TPS92692-Q1都有一个用于设置当前设定点的输入引脚。此外，TPS92692-Q1还集成了有助于降低EMI的扩频。图4显示了带有LED驱动器的节能器的电路概念。
图3：断路器节能器中显示的电流模式PWM控制器
图4：断路器节能器中显示的LED驱动器
图3和图4所示的节能器还包括电源和电流设定点发生器模块。这些模块可通过使用德州仪器的LDO、模拟多路复用器、运算放大器和比较器轻松实现。
参考资源：
- 查看电池断开单元或配线箱交互式系统框图
- 了解有关UC2843A-Q1和UCC28C43-Q1的更多信息
- 了解有关TPS92691-Q1 和 TPS92692-Q1的更多信息