在電動汽車行業邁向800V高壓平臺的浪潮中,高效且安全的高壓轉換技術成為了業界亟待突破的關鍵領域。近日,電源管理解決方案提供商PI(Power Integrations)宣布推出五款專為800V電動汽車應用設計的全新參考設計,這些設計基于其最新研發的1700V寬爬電距離InnoSwitch 3-AQ反激式開關IC,為行業難題提供了創新性的解決方案。
這五款參考設計覆蓋了從16W到120W的廣泛功率范圍,適用于汽車DC-DC母線變換、逆變器應急電源、電池管理系統及輔助系統供電等多個場景。設計中采用了繞線式或平面變壓器,并支持多路輸出及超薄變壓器等特性,完美契合了汽車行業當前的技術發展趨勢。
PI的資深FAE(現場應用工程師)王曉戈指出,隨著新能源汽車時代的到來,汽車電子電氣架構已從燃油車的12V低壓系統轉變為以大容量電池為核心的高壓系統。這一轉變雖然給電源拓撲設計帶來了挑戰,但同時也為專注于高壓電源轉換技術的PI帶來了新的發展機遇。
王曉戈詳細介紹了PI在電動汽車領域面臨的機遇以及五款參考設計的具體優勢。其中,一款超薄單路35W電源設計尤為引人注目,它不僅能夠實現24V單路輸出,還支持靈活的后續二級變換擴展。PI還提供了兩款集成柵極驅動電源和應急電源的多路輸出參考設計,這些設計分別采用了不共地的三路高壓隔離和共地的三路輸出,能夠滿足不同逆變器驅動的選型需求。
PI還推出了兩款采用平面變壓器的參考設計。平面變壓器因其超小體積、低重心、輕質量以及優異的抗振性能和一致性,正在汽車領域逐漸普及。然而,平面變壓器的開發門檻較高,需要兼顧轉換性能和絕緣性能。為此,PI專門提供了設計工具,以支持變壓器的設計和調整。
這兩款平面變壓器參考設計分別為RDK-1039Q和RDK-1054Q。RDK-1039Q是一款采用平面變壓器的18W電源,適用于牽引逆變器門極驅動器或應急電源;而RDK-1054Q則是一款120W電源,旨在縮小或消除笨重的12V電池。
PI新推出的五款參考設計均基于內置的1700V SiC的InnoSwitch3-AQ,該IC具有強大的耐壓特性,能夠輕松支持1000V的母線電壓。同時,InnoSwitch3-AQ采用了最新的InSOP-28G封裝,具有5.1mm的寬漏源極引腳爬電距離,滿足了高壓應用對安全性和可靠性的高要求。該封裝提供了足夠的隔離,無需噴涂三防漆,從而簡化了制造工藝和認證工作。
InnoSwitch3-AQ作為PI的高集成準諧振反激式開關IC,通過FluxLink磁感耦合技術快速將輸出電壓信息反饋至初級側,實現精準調節。該IC還采用了同步整流、波谷開通的斷續/連續導通模式(DCM/CCM)反激控制器,提供了超過91%的效率,從而節省了空間。由于功率管、驅動以及主控都集成在同一封裝中,傳輸距離大大縮短,實現了最小的分布雜感。
InnoSwitch3-AQ的高集成特性使得系統組件數量減少了50%,系統更加小巧緊湊、安全可靠。該系列還提供了750V、900V及1700V的不同開關選項,方便客戶根據實際電壓和功率需求選擇方案,并支持快速移植。
PI的參考設計為工程師提供了從實物圖、原理圖到詳細測試評估結果的全方位技術支持,極大地降低了開發門檻,加速了產品從設計到落地的進程。隨著汽車電動化、智能化的發展,新能源汽車對電源管理系統的性能、可靠性及集成度需求不斷升級。PI推出的這五款800V電動汽車參考設計,精準滿足了高壓隔離與效率平衡、功能安全冗余設計、小型化高功率密度等行業核心需求,這得益于其性能卓越的InnoSwitch3-AQ以及與客戶長期合作中積累的深厚行業經驗和技術沉淀。