<meta name="keywords" content="庄家克星时时彩,牵引逆变,车载充电,OBC,电池治理" />

安森美半导体的电动/混动汽车妄图助力推动能效、节能、环保

宣布时间:2019年04月15日 14:04    宣布者:eechina
要害词: 牵引逆变 , 车载充电 , OBC , 电池治理
供稿:安森美半导体

智能化、电动/混动汽车、48 V汽车功效电子化是当今汽车市场的主要趋势,合营着节能减排的目的前进生长。安森美半导体是唯一供应周全的电动动力总成妄图、和多数同时具有硅、碳化硅(SiC)手艺的供应商,并赓续投资于先进的封装,应用于电动/混动汽车的主要电力系统如牵引逆变、车载充电(OBC)、电池治理、48 V、和高压赞助电源(如空调延伸机、油泵等)等。

手艺稿件配图1.jpg
图1:安森美半导体汽车功效电子化妄图威望

尺度的电动/混动汽车高压PD IGBT/FRD妄图

如图2所示,一台尺度的电动/混动汽车主要网罗的电力系统有主逆变、OBC、高压到高压DC-DC、赞助电源高压逆变(风机、泵及延伸机)、PTC加热器和电池治理(BMS)。主牵引逆变器将汽车高压电池供应的直流电流转换为担负发生驱动车辆前进所需的转矩的感应电念头所需的交流电流。OBC担负对车内的高压电池子系统充电。而许多推行种种赞助义务的车辆子系统,之前由12 V电池供电,现在正转向高压电池母线(通常是48V、400 V或800 V),主要由三相电机驱动,可以在更高的电压水平下更高效地运转。电池治理确保系统安然。  

手艺稿件配图2.jpg
图2:尺度的电动/混动汽车高压PD IGBT/FRD妄图

牵引逆变器妄图

电动汽车逆变器通常网罗400 V或日渐盛行的800 V 高压电池系统,请求功率半导体器件在600 V至750 V规模内,或900 V至1200 V规模,其性能影响到车辆的所有能效,网罗加速和驾驶里程。在选择逆变模块所需的电力电子器件时,必须仔细评价导通消耗和开关消耗,以完成车辆的目的传动系统性能。安森美半导体供应普遍的选择,网罗分立IGBT、单面直接散热(SSDC)模块、双面散热(DSC)模块、SiC MOSFET、隔离门极驱动器、电流检测镌汰年夜器、CAN收发器、高压降稳压器(LDO)、掩护等。

1. IGBT分立妄图

针对20至100 kW的逆变器,安森美半导体供应分立IGBT,如650 V/120 A的 FGY120T65SPD-F085和650 V/160 A的FGY160T65SPD-F085,接纳TP247封装,具有同类最好的电气性、热性能、强固性、可靠性,切合AEC-Q101 Rev. D,100% BVces HTRB,在100% 器件静态测试中具有强固的瞬态可靠性,导通消耗和开关消耗极低,已被美国、中国、欧洲和韩国电动/混动汽车客户普遍应用。与模块相比,分立妄图具有资源、无邪设计和多源可用的优势。可经由历程并联不合数目标IGBT扩年夜输入功率,完成紧凑、极具资源优势的妄图,异常适用于A0/A00汽车,功率品级<40kW,总线电压<200 V。制造工艺方面,参数漫衍严酷,从而带来精彩的并联使命性能。这些器件都在逾越3倍特殊电流(划分为380A 和500A)的条件下测试,开关速率快(dV/dt >10V/ns),从而实现在种种应用条件下强固的抗闩锁才干。

2. 模块

模块在逆变器中异常主要,可前进集成度和降低掉落效的能够性。针对40至200 kW,安森美半导体供应IGBT晶圆用于模块装配;针对100至190 kW,供应SSDC模块;针对60至200 kW,供应DSC模块。

3. SiC妄图

假定有小型化,而且增添功率的需求,SiC是一个异常不错的手艺,用于400 V和800 V电池时,逆变器的能效可划分增添65%和80%。推荐妄图如安森美半导体的SiC MOSFET NVHL020N120。

4. 门极驱动

高压门极驱动器通常用以完成电气隔离和供应更多掩护功效和先进的开关才干。如安森美半导体的NCV57000/001,在米勒平台电压下的源/汲电流达4 A/6 A,Galvanic Isolation 逾越5 kV,可保持在1400 V 的使命电压,在1500 V的使命条件下抗共模滋扰>100 kV/us,尺度传输延迟80 ns, 有软关断功效以榨取尖峰电压,经由历程可编程延迟可去饱和检测,短路时代有IGBT门极钳位功效,米勒钳位汲电流高,供应欠压锁定(UVLO)掩护,可有用地降低导通消耗,并供应更优的抗辐射滋扰。

OBC及DC-DC妄图

尺度的OBC由多个级联级组成,即输入整流、功率因数校订(PFC)、DC-DC转换、隔离、输入整流和输入滤波。推荐超结MOSFET、APM16模块和SiC妄图。

1. 超结MOSFET (SuperFet)

SuperFet有3个版本:快速驱动(FAST)、易驱动(Easy Drive)和快恢复(FRFET)。FAST版本适用于硬开关拓扑,小Qg和Eoss有助于完成高能效。易驱动版本适用于硬/软开关拓扑,内置门极电阻(Rg)和优化的电容,EMI低。FRFET版本适用于软开关拓扑,Qrr和Trr较小,供应更好的系统可靠性和强固性。

表1为安森美半导体的一些汽车级SuperFet III MOSFET,具有精彩的体二极管反向恢复特点。

表1:安森美半导体的汽车SuperFet III MOSFET
1.jpg



2. 模块

相较分立妄图,MOSFET模块在PCB布板设计、制造工艺、尺寸/重量、抗噪性能、散热效力等方面都有显着的优势。如安森美半导体的APM16模块,接纳同1个封装形状,可兼容不合的拓扑,从系统散热性和结构等方面优化设计。

3. SiC妄图

随着电动汽车两次充电间更多的里程和更快的充电时间,对更高能效和更高功率密度的需求也随之增添。宽禁带手艺知足这些请求,供应更快开关、更低功耗、更高功率密度、更高使命温度,从而完成更高能效、紧凑、更佳散热性和更高可靠性的妄图。

SiC二极管比硅二极管供应更强固的抗浪涌及雪崩才干。安森美半导体的汽车级1200 V SiC二极管的电流规格主要有10 A、20 A、40 A,接纳TO247-3L、TO247-2L或D2pak封装,汽车级650 V SiC二极管有6 A、8 A、10 A、20 A、30 A、50 A、集成两个自力的10 A或两个自力的20 A等电流规格,供应TO247-3L、TO247-2L、TO220-2L、TO220-3L、D2pak或Dpak封装。

从应用角度看,关于给定的裸芯尺寸,SiC MOSFET比超结MOSFET或IGBT有更低的导通电阻,Rds-on 对温度的依附比超结MOSFET少一半,供应更好的热导率,适用于高温情形,更高的开关速率支持高频使命和增添无源器件数,体二极管的反向恢复简直为零(低结电容),但Vf较高。SiC MOSFET可硬开关。适当的门极驱动选择是个要害请求。关态下建议应用负电压以防止桥拓扑中的寄生导通(或击穿)效应。安森美半导体的汽车900 V SiC MOSFET的门极驱动电平供应+15 V/-5 V的驱动电源,RDS(on)有20 mΩ、30 mΩ、60 mΩ和80 mΩ的规格,接纳TO247-3L、D2pak7L封装或裸芯;1200 V SiC MOSFET的门极驱动电平则供应+20 V/-5 V的驱动电源,RDS(on)有20 mΩ、40 mΩ和80 mΩ的规格,接纳TO247-3L、D2pak7L封装或裸芯。

高压赞助电源妄图

电动/混动汽车高压赞助电源妄图用于如电动增压器、交流延伸机、EPS、减摇、散热风扇、液压泵、空调延伸机和PTC加热器等车辆子系统。推荐用安森美半导体的汽车高压ASPM模块,其优势有:集成度高、形状紧凑、超低热阻(<0.37 K/W)、确保175°C的结温、精彩的强固性、超长的应用寿命、设计周期及装配流程短、经由历程汽车认证。

如图3所示,针对空调电动延伸机,接纳ASPM模块的妄图比分立妄图更紧凑,且散热性更好,并供应强年夜的隔离电压,所有性价比也得以提升。

手艺稿件配图3.jpg
图3:分立妄图 vs. ASPM模块妄图用于电动/混动汽车空调电动延伸机

ASPM模块接纳的封装手艺是直接覆铜(DBC)。DBC基板有两种质料可选:AI2O3和氮化铝(AIN)。AIN的热导率约为AI2O3的7倍,适用于更高功率的应用处合。

安森美半导体供应650 V ASPM@27系列和1200 V ASPM@34系列,划分针对400 V以下的电池系统和电池电压略高但低于800 V的场所。这些ASPM集成IGBT(具有优化的门极驱动)、高速HVIC和富厚的掩护特点,规格如表2所示。
        
表2:650 V ASPM@27系列(左)和1200 V ASPM@34系列(右)
2.jpg


48 V妄图

48 V双电压结构是在汽车迈向纯电动的历程当中衍生出的一种新兴手艺,能比12 V电池驱动更高的功率负载,完成更高的能效和降低排放。

针对48 V皮带起念头(BSG),要害器件有80 V至100 V  分立MOSFET、APM17/15 半桥模块、半桥门极驱动器、电流检测镌汰年夜器和运放。针对48 V-12 V DC-DC转换器,要害器件有80 V/ 100V MOSFET用于buck-boost 开关、30V/40V MOSFET 用于OR-ing 和安然关断、半桥 MOSFET驱动器和电流检测运放。接纳48 V电机的赞助负载主要有增压器、减摇系统、EPS、发念头散热风扇、水泵、空调延伸机等,要害器件有80 V/100 V MOSFET、MOSFET 模块、门极驱动器、电流检测镌汰年夜器、LDO、DC-DC、系统基础芯片(SBC)、CAN 接口。

安森美半导体供应普遍的中高压MOSFET威望,并具有天下最好性能的内核封装手艺,如TOLL、Power88、SO-8FL、u8FL,比传统的封装如D2PAK、DPAK、SOT-223等完成更低阻抗、更低电感和更小占位,可充实验展年夜电流密度才干,刷新散热性,前进功率密度。公司普遍的封装威望确保在40 V至100 V的中高压MOSFET每击穿电压都有全球最低的导通电阻率。
接纳模块妄图可增添整系一切尺寸和资源,简化热设计。安森美半导体用于48 V中度混动汽车的APM妄图威望主要有APM20、APM17、APM15、APM19和APM11,基于DBC的结构,凭证电动延伸机、电动增压器、起动发电一体机(ISG)、BSG、EPS等不合系统的不合功率需求和电压品级,用于不合的拓扑。

手艺稿件配图4.jpg
图4:APM 妄图用于48 V 中度混动汽车

电流检测妄图

电流检测很主要。安森美半导体供应普遍的低边及高边检测的单、双向电流检测镌汰年夜器威望,具有争先的高集成度和高精度,如NCV21xR 26 V电流检测镌汰年夜器特殊适用于车载充电器、动力总成、车身控制和安然的电机控制系统、信息文娱、照明等电动/混动汽车应用。

汽车照明

车灯有助于打造汽车特点化外型,和在自动安然施展主要作用,如某个牌子的车,车灯转向时,有亮丽、酷炫的效果,带给用户纷歧样的用户体验。这些都是经由历程智能的车灯控制系统完成的。安森美半导体在车灯控制方面有异常富厚的产物,网罗LED前年夜灯、自顺应前照灯和矩阵光束年夜灯、尾灯、防滑系统和迎宾尾灯、外部RGB等。好比说前灯,第四代曾经在开发当中,是高电压、高功率的产物,可以完成适才提到带有控制功效的、做出一些严重年夜图案的灯光控制。

电子保险丝(eFuse)

随着汽车增添的功效电子化,设计中还须要推敲应用eFuse和SmartFET完成诊断和掩护功效。eFuse模拟机械保险丝的行动,经由历程跳闸,进入电流限制形式,并应用可控的热阻以关断,可自复,还网罗特此外控制和诊断功效。SmartFETs被优化用于车内的许多地方,如发念头控制模块(ECM)、车身控制模块(BCM)等。安森美半导体的SmartFETs和eFuse经由历程应用先进的功效来延伸器件应用寿命,且不再须要人工替换继电器或保险丝,知足对更高质量和可靠性的请求,从而使车厂能够培植对任何误差事宜急速作出照顾的配电网。

总结

安森美半导体是唯一能供应周全的电动动力总成妄图、和多数同时具有硅、SiC手艺的供应商,供应周全的高性能、高能效、经由历程汽车认证的功率分立半导体和模块,和最早辈的封装手艺,和可凭证客户需求定制妄图,并赓续创新,推动汽车智能化、电动/混动汽车、48 V汽车功效电子化历程,赞助汽车动力提升能效,促进节能减排。
迎接分享本文,转载请生涯出处:http://badahub.com/thread-562391-1-1.html     【打印本页】
您须要登录后才可以揭晓议论 登录 | 急速注册

厂商推荐

相关文章

关于我们  -  服务条目  -  应用指南  -  站点舆图  -  友谊链接  -  联系我们
庄家克星时时彩-时时彩qq群-时时彩平台推荐 © 版权一切   | 京公网安备110108881021702
回顶部