800V高压平台上量，PI如何“拿捏”高压DC-DC三大痛

“与传统燃油车中的12V/24V/48V低压系统不同，新能源汽车电池包起步就是400V，主流正在切换到800V，而今年大家热议的比亚迪兆瓦闪充正在进一步推高母线电压，已经达到了1000V的水平。在这样的新架构中，采用高压转低压的DC-DC可以实现更好的系统设计。”Power Integrations资深FAE王晓戈如是说。

事实上，前面提到的这些应用场景对电源的性能和规格要求各异，如动力转向系统需要稳定可靠的电源供应以保障转向的精准性；车载充电装置则对电源的转换效率和功率密度有着严格要求。结论是：在800V高压平台成为行业趋势的背景下，传统电源方案面临着耐压不足、效率低下和体积庞大的三重挑战。

在此背景下，受下游客户的需求驱动，Power Integrations（以下简称“PI”）在去年12月推出了宽爬电封装InnoSwitch™3-AQ反激式开关IC，并于近日发布了五款面向800V汽车应用的全新参考设计。

根据王晓戈的介绍，其最新推出的InnoSwitch™3-AQ系列采用了1700V碳化硅（SiC）开关技术，专为800V高压平台设计。与传统方案相比，1700V的耐压等级为系统提供了更高的电压余量（200-300V），显著提升了长期工作的可靠性。

此外，在效率方面，InnoSwitch™3-AQ 系列采用了多种先进技术。同步整流技术配合单个控制器优化同步整流时序，实现了高效的能量转换。Fluxlink 通信技术、宽禁带初级SiC开关以及高效率开关控制方法的应用，使得产品即使在高 VDC 下也能保持低开关损耗，在整个输入电压及负载范围内都能维持恒定的高效率，满载效率可达91%以上。

针对高压应用中的污染等级要求，PI优化了封装设计——新型宽爬电距离InSOP™-28G封装，将初级侧引脚间距增至5.1mm。这一改进不仅满足了高压绝缘需求（1000VDC），还省去了传统方案中喷涂三防漆的工艺步骤，简化了生产流程并降低了成本。

关于InSOP™-28G封装增加初级侧引脚间距的方法，王晓戈表示：“PI其实是将源极引脚缩窄，适当加宽漏极引脚，经过完整的摸排、测试，该种方案不会对源极散热产生很大的影响，温升只是稍微提升了2-4°，所以对系统设计影响不大，但在绝缘层面却能带来非常大的好处。”

平面变压器是PI方案的另一大亮点。与传统绕线变压器相比，平面变压器高度可降至13mm，重量更轻，抗振动性能更优。同时，其多层PCB设计实现了加强绝缘（符合IEC 60664标准），支持1000VDC输入电压，为高压系统提供了紧凑且可靠的解决方案。

InnoSwitch3-AQ 和新参考设计支持多种应用场景，为汽车电源系统提供了丰富的选择。

关于为什么是这五款参考设计，而非其他规格。王晓戈解释道：“如上图所示，我们提供了多规格输入/输出的产品，这些都是根据客户需求去定义的，但确实还没有覆盖所有客户的需求，所以我们给出一些典型输入/输出的参考设计，客户也可以根据自己的需求去微调。比如我们参考设计中如果输出12VDC，但客户想要一个14VDC的输出，那么都不用去改变变压器，只需要通过外围电路微调电压反馈即可。”

值得一提的是，PI不仅可为客户提供参考设计板，还为其提供了详细的工程报告，这些资料包含设计规格、电路原理图、PCB 布局、物料清单、变压器设计、性能数据、波形以及 Gerber 文件等详细信息。