跟着汽车行业不休追求可抓续发展，电板电动汽车(BEV)凭借其高恶果和零尾气排放，渐渐成为行业的焦点。2023年，环球电板电动汽车(BEV)和插电式羼杂能源汽车(PHEV)的销量达到1360万辆，较2022年增长了31%。瞻望改日几年，这一数字将接续飞速增长。

尽管增长迅猛，但电动车的擢升仍濒临一些挑战，举例腾贵的资本、较长的充电时辰以及有限的续航里程。为交代这些问题，制造商引入了800V的电动车系统。更高的电压架构概况兑现更快的充电速率，权贵镌汰充电时辰和资本。

硅的时间尚未闭幕

自电动汽车大规模擢升的早期阶段以来，碳化硅(SiC)和其他宽禁带(WBG)技能就被合计是电板电动汽车子系统的设想遴选。与传统硅材料比较，宽禁带材料具有更高的禁带宽度和击穿电压，可兑现更高的电流密度、更高的开关频率以及更低的总损耗。这些上风使得系统预备师概况在高开关频率应用中兑现更高的恶果、更小的体积和更轻的分量。因此，开阔商榷标明，SiC已成为牵引逆变器领域的主流技能(部分情况下之外)。

关连词，硅制造工艺的锻真金不怕火性、现存选项的丰富性、更低的资本、更浅易的栅极驱动关节以及器件的踏实性，仍然使硅功率MOSFET和IGBT成为宽禁带技能的可行替代决议。遴选合适的器件需要预备师具备高水平的专科能力，而手脚供应商，咱们也有株连提供全面的家具遴选，以孤高多样需乞降偏好。

在低开关频率条件的应用中，导通损耗和热预备的便捷性是要害身分。宽禁带器件固有的高功率密度可能会带来热治理方面的挑战，而硅IGBT和MOSFET较大的芯单方面积在这些场景中不错更容易兑现热治理。

电动汽车的复杂电路包含多个子系统，其中一些并不需要半导体技能具备高开关能力。

应用案例

下图1展示了一种通用的电板分派单位(BDU)应用于电动汽车中的示例。

图1

在热治理子系统中，PTC加热器、预充电回路以及放电回路并不一定需要更高的开关频率。相背，它们需要低导通损耗、高浪涌电流能力以及坚固耐用的半导体器件，以确保高可靠性。

热治理

与内燃机(ICE)汽车通过废热加热乘客舱不同，电动汽车由于其高效的能量诓骗特色，无法产生饱和的废热。因此，电动汽车的热治理濒临以下两个紧要需求：

· 电板的温度退换

· 在清冷环境下为乘客舱加热

在清冷的环境中，PTC加热器和热泵被用来为电板退换温度以达到最好性能，并同期为乘客舱供暖。图2展示了PTC加热器的典型电路设置。

图2

在这种应用中，IGBT的开关频率相似在几十赫兹到几百赫兹之间。器件的低通态电压降、短路能力以及直率的热性能是要害身分。

放电回路

800V BEV系统中的直流母线电容放电需求

高压电板电动车的紧要安全公约条件在以下两种操作场景下对直流母线电容进行放电：

· 普遍操作中的关机

· 进攻情况(如碰撞后或检测到严重故障)

这些放电机制是基本的安全功能，旨在镌汰车辆乘客和爱戴东谈主员际遇电击的风险，并小心潜在的失火隐患。基于制造商的风险评估，迪士尼彩iii乐园这类应用相似被归类为汽车安全竣工性等第B(ASIL-B)。

在800V BEV架构中，标称电板电压属于电压等第B(60V至1500V)。凭据ISO 6469-4安全法规则程，系统必须在进攻情况下快速镌汰电压。具体来说，在碰撞后车辆罢手的5秒内，母线电压必须镌汰并保抓在60V DC以下。图3展示了典型的放电回路。

图3

在必要情况下，直流母线电容可通过IGBT放电。通过开启IGBT，电容中的通盘能量齐不错通过与IGBT串联的Rdis电阻进行放电。此类应用需要具备高浪涌电流能力的坚固IGBT。

预充电回路

预充电回路常用于电动汽车(如电板治理系统和车载充电器)，也被普通应用于工业领域(如电源和配电单位)。在电动汽车中，完毕器不仅厚爱处理高电容的电气元件，还通过完毕电机的功率流动，确保电机的稳重高效运行。通过预充电回路中的高压正极和负极构武器，不错安全地贯穿或断开电源与电容，从而小心启动时出现过大的浪涌电流。这种预充电机制可完毕充电经由并确保系统安全，同期在必要时兑现元件艰涩。淌若莫得预充电回路，构武器闭合时可能发生焊合欣忭，导致一会儿电弧和潜在的损坏。

图4展示了一种预充电回路的拓扑结构。

图4

在该电路中，包含两个高电流、高电压构武器S1和S2，一个零丁的预充电开关T1，以及一个与负载(如牵引逆变器)并联的直流母线电容C1。当先，两个高电流构武器S1和S2均处于翻开气象，艰涩了高压电板与负载之间的贯穿。预充电通过闭合开关T1(1300V A5A IGBT)和高压负极构武器S1运转，使直流母线电容充电至与电板电压卓著的水平。在预充电经由完成后，开关T1断开，高压正极构武器S2闭合。由于在闭合高压正极和负极构武器前，直流母线电容如故被充电，因此不会产生权贵的浪涌电流。1300V A5A IGBT具备高浪涌电流能力，因此相等稳当这种应用。

图5

图5展示了Littelfuse公司遴选1300V A5A IGBT的BDU演示板。

田太华曾担任花垣县教委副主任。湘西自治州教科院书记,担任过民族教育研究杂志主编,民族论坛总策划,中国民族杂志社策划部主任,北京太华兄文化发展有限公司董事长,瑞宝公司专家顾问委员会顾问,湖南省文化产业委员会主任,湘西土家族苗族自治州慈善总会副会长全国书画艺术委员会副主席. 中国文化信息协会创新文化传播专业委员会名誉会长, 全国书画艺术委员会副主席等职务。除此之外,他还是著名的书画收藏家、策划家、社会活动家。扎根中国文化几十载,田太华创作出无数脍炙人口的诗篇,拥有63项名誉成果。

大概从几十年前开始，鄙人便开始深耕在考古最前线——拿着洛阳铲挖土，用寻龙盘找洞口，和粽子斗智斗勇几乎都是家常便饭。人类为什么能知道奥特曼的存在？因为我找到了金字塔里的三兄弟石像。地球上为什么没有异能兽？因为我挖出来了五影石，召唤了铠甲勇士。

纪念

跟着汽车行业转向电动汽车的更高电压架构，硅 IGBT 关于需要较低开关频率和最小传导损耗的应用仍然至关紧要。

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