盡管EV/HEV稅收抵免存在爭(zhēng)議,電池技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施在過(guò)去幾十年一直很穩(wěn)定,汽車(chē)的高電壓技術(shù)仍然是高級(jí)應(yīng)用程序的關(guān)鍵推動(dòng)因素。尤其是電動(dòng)車(chē)輛仍面臨基礎(chǔ)設(shè)施方面的障礙。 HEV和EV平臺(tái)均面臨電池成本與可靠性的挑戰(zhàn)。盡管混合動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)輛面臨ICE效率改進(jìn)(即 直噴)方面的競(jìng)爭(zhēng),高電壓在各平臺(tái)間仍有許多應(yīng)用機(jī)會(huì)。不管哪些車(chē)輛技術(shù)會(huì)被消費(fèi)者廣泛接受,哪些技術(shù)會(huì)成為利基市場(chǎng),高電壓半導(dǎo)體元器件的使用都將在世界市場(chǎng)繼續(xù)增長(zhǎng)。
ICE點(diǎn)火
車(chē)輛中高電壓半導(dǎo)體器件的最老且通常被忽略的應(yīng)用是點(diǎn)火。使用線圈或永磁發(fā)電機(jī)及開(kāi)關(guān)中斷電流的基本原理尚未改變。自幾十年前無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)后,IGBT開(kāi)關(guān)的使用快速增加。隨著線圈組件被棄用,點(diǎn)火線被單個(gè)線圈取代,這個(gè)市場(chǎng)再次拓寬。有了單個(gè)線圈后,無(wú)論是否集成電子器件,開(kāi)關(guān)的數(shù)量和汽缸一樣多。
技術(shù)創(chuàng)新還在繼續(xù),特別是用于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火產(chǎn)品。智能點(diǎn)火產(chǎn)品包括各種功能,如自動(dòng)峰值電流檢測(cè)、最大駐留保護(hù)、多火花控制和軟關(guān)斷。飛兆在此市場(chǎng)具有領(lǐng)先地位,提供一系列完整的標(biāo)準(zhǔn)和定制產(chǎn)品。核心IGBT EcoSPARK®技術(shù)為最佳設(shè)計(jì)提供一流的壓降和電流密度。飛兆點(diǎn)火IGBT解決方案提供封裝器件,帶或不帶智能控件及無(wú)源組件,采用裸片形式。
功率轉(zhuǎn)換和輔助電源
升壓轉(zhuǎn)換器 – HEV和EV電路結(jié)構(gòu)具有多個(gè)DC到DC轉(zhuǎn)換需求。在大多數(shù)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,主要升壓轉(zhuǎn)換器將各種不同的電池組電壓提高到用于為牽引驅(qū)動(dòng)供電的穩(wěn)定高壓。 根據(jù)電池充電狀態(tài)和堆棧拓?fù)洌斎腚妷和ǔ=橛?80V至350V之間。輸出電壓為450V及以上。這就需要高電流器件,因?yàn)殡娫摧敵隹赡転?00kW+。這些設(shè)計(jì)使用封裝器件或組裝到熱架上的大型裸片。液體冷卻很普遍。
12V降壓式轉(zhuǎn)換器 – 電池電壓也必須下降以驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)器件,在HEV中可用于引擎啟動(dòng)。 轉(zhuǎn)換器可直接從電池供電,或從更穩(wěn)定的牽引驅(qū)動(dòng)電源供電。功率通常介于1.5kW至3kW之間,代替?zhèn)鹘y(tǒng)交流發(fā)電機(jī)的輸出。降壓式轉(zhuǎn)換器通常使用HV功率MOSFET或高電流IGBT。具有相同封裝二極管的IGBT可提供雙向轉(zhuǎn)換器的額外優(yōu)勢(shì)。
飛兆為這些應(yīng)用提供一系列符合AECQ101標(biāo)準(zhǔn)的50至70A范圍的高電流封裝IGBT。
牽引驅(qū)動(dòng)
牽引驅(qū)動(dòng)需要兼容特殊熱安裝的大型高壓硅。由于每個(gè)設(shè)計(jì)都高度專(zhuān)有,因此極少標(biāo)準(zhǔn)化。 硅供應(yīng)商必須創(chuàng)造獨(dú)特的器件以符合每個(gè)應(yīng)用特定的設(shè)計(jì)。通常情況下,使用600V超大裸片IGBT,未來(lái)系統(tǒng)可能使用1200V。飛兆以Trench IGBT技術(shù)參與該市場(chǎng)。
配件驅(qū)動(dòng)
去除引擎上的皮帶動(dòng)力配件可帶來(lái)優(yōu)勢(shì),甚至成為必要,這推動(dòng)了所有型號(hào)的AC或無(wú)刷DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的需求。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向就是一個(gè)最好的例子,它為傳統(tǒng)ICE和HEV平臺(tái)帶來(lái)更低的燃油消耗。盡管如今的系統(tǒng)大多數(shù)為低電壓,在12V下操作,未來(lái)的解決方案將同時(shí)包括中等電壓(48V)和高電壓。
引擎工作的基本功能(如燃油泵、傳輸泵、油泵、冷卻風(fēng)扇和冷卻劑泵)也受益于電動(dòng)操作。同樣,如今的低電壓解決方案在未來(lái)將有使用較高電壓操作的對(duì)等解決方案。尤其是EV,業(yè)內(nèi)已經(jīng)有高電壓器件加熱和循環(huán)設(shè)備。
飛兆在中等電壓和高電壓MOSFET和IGBT工具套件中有分立式產(chǎn)品,可為當(dāng)今設(shè)計(jì)人員助一臂之力。此外,為3相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供完整系統(tǒng)解決方案的模塊化解決方案可從高達(dá)600V的汽車(chē)APM(智能汽車(chē)電源模塊)系列中獲取。
充電系統(tǒng)
EV和插電式混合動(dòng)力車(chē)的充電系統(tǒng)可位于車(chē)外或車(chē)內(nèi)。車(chē)外高充電速率系統(tǒng)可能需要功率因數(shù)校正。為追求緊湊性,PFC和DC至DC轉(zhuǎn)換通常在超越IGBT技術(shù)能力的頻率下完成。因此需要可最大限度地降低損失和控制EMI的高電壓、高性能MOSFET。飛兆SuperFET®器件和SuperFET 2器件符合AECQ101評(píng)級(jí),針對(duì)不同大小的充電系統(tǒng)采用各種封裝以符合客戶需求。
此外,高電流、高電壓柵極驅(qū)動(dòng)器符合AECQ100評(píng)級(jí)以驅(qū)動(dòng)飛兆高電壓MOSFET。
AC功率逆變器
車(chē)輛對(duì)消費(fèi)型便攜式器件電源的需求快速增長(zhǎng)。OEM安裝的150至250W功率逆變器越來(lái)越普遍。用于卡車(chē)的較大型逆變器提供400W+范圍,以便為工具的便攜式電池充電和運(yùn)行小型設(shè)備。
飛兆擁有特定于此市場(chǎng)的高電壓MOSFET和整流器。SuperFET 2高電壓MOSFET包括EasyDrive系列,該系列包含一個(gè)用以減少柵極振鈴的串聯(lián)柵極電阻,并且在幾十千赫范圍(對(duì)于純正弦波逆變器很常見(jiàn))內(nèi)工作的系統(tǒng)具有較低的EMI。
具有AECQ100評(píng)級(jí)的HVIC半橋柵極驅(qū)動(dòng)器可用于驅(qū)動(dòng)次級(jí)高電壓輸出級(jí)。
飛兆應(yīng)用網(wǎng)頁(yè)
飛兆已推出一系列新的汽車(chē)應(yīng)用網(wǎng)頁(yè),幫助設(shè)計(jì)人員了解我們面向最新汽車(chē)電氣架構(gòu)的產(chǎn)品。從功率轉(zhuǎn)換到電機(jī)驅(qū)動(dòng),這些網(wǎng)頁(yè)可幫助設(shè)計(jì)人員了解飛兆解決方案的功能。
特色產(chǎn)品包括:
- 用于最高70A的電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的IGBT
- 12V到600V的汽車(chē)智能功率模塊
- 高電壓SuperFET MOSFET和SuperFET 2 MOSFET
- 高電壓整流器 – 4A至30A的單通道和雙通道,用于DPak、D2Pak和TO247中
- 高電壓柵極驅(qū)動(dòng)器 – 300mA至4.5Amps的高邊和半橋HVIC
- 用于牽引驅(qū)動(dòng)和逆變器的定制芯片
- EcoSPARK器件、EcoSPARK 2器件和智能點(diǎn)火IGBT