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集成1700V SiC MOSFET车规高压开关电源应用

2022-5-5 15:40| 发布者: 闪电| 查看: 20| 评论: 0

摘要: 多年来,Power Integrations(PI)不断将许多用于消费类电子AC-DC的产品推向市场,数量和占有率相当可观。现在,凭借长期致力于高效功率应用的能力,PI又将其AC-DC扩展到汽车类应用,特别是轻型电动汽车高压功率架构 ...


从系统层面看,稳压精度高就不需要后级的DC-DC稳压电路,三相牵引逆变器有6个开关管,下管驱动的DC-DC电路可以省掉。在反激电源中还可以做多路输出,满足各个子系统的不同输出电压需求。
 
相见恨晚


阎金光说,在汽车设计验证期间,要求凡是连接至高压母线的元器件都要进行长时间的安全测试,包括开路、短路,因为母线电压很高,如果连接母线电压的元器件有问题造成电池短路,那将是灾难性的后果。应急电源中采用了1700V碳化硅开关管后,方案元件数目大幅度缩减,就没有很多元器件连接到母线电压,这样就大大缩短了汽车认证期间的验证时间,同时保护特性也都集成在IC内部,很受客户欢迎。


某些电动车设计厂商客户刚开始拿到Demo板时,都不太相信有这样的方案;做了测试后觉得确实不错,都有相见恨晚的感觉。因为在市场上很少有既有很高耐压的MOS管,又做到次级侧SSR稳压调整的产品。现在,用两个额定耐压1700V的新型号器件就可以输出50W和70W不同应急电源功率。以前的器件有700V、750V和900V,现在可以涵盖所有电动汽车系统电压,无论是400V、800V或将来的1200V、1500V母线电压。


除了满足汽车认证的产品型号以外,PI也在一些非汽车认证产品内部集成了1700V碳化硅MOS管,主要用在交流输入电压比较高(600Vac到1000Vac)的工业应用,如机器人、电焊机、三相电表和工业电机。


1700V InnoSwitch3-AQ有两款参考设计,DER-913Q-INN3947CQ和RDK-919Q-INN3949CQ,前者输出功率是35W,后者是60W,分别采用平面变压器和普通变压器的设计。两款设计的效率均做到90%以上。元件数目仅有40几个,相对于传统方案100多个元件的设计大大缩减。



趋势最重要

以前在谈到汽车母线电压时经常提到的是400V或800V,这个主要是对常见的乘用车而言。其实对于大马力的巴士车和卡车来讲,旧有设计经常使用的母线电压为600V。这些车型往往连续使用时间比较长,载重量大且要求更短的充电时间。对于这类高母线电压的应用,新器件都可以覆盖。

未来的趋势是,无论乘用车、巴士还是卡车,都会往更高母线电压的方向发展。当然,母线电压可以来自于纯电池,也可以是燃料电池,以前是高端乘用车才用高母线电压,现在所有车辆都会把母线电压提高。PI此时涉足这一市场可谓正是时候。
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