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针对工业和400V系统汽车电源,PI推出新款PowiGaN InnoSwitch-3器件

发布时间: 2023/3/27 9:31:10 | 122 次阅读

近日,Power Integrations(简称:PI)宣布推出900V氮化镓(GaN)器件,为InnoSwitch3系列反激式开关IC再添新品。新IC采用了PI特有的PowiGaN技术,可提供高达100W的功率,效率超过93%,因而无需散热片,并可简化空间受限型应用的电源设计。

InnoSwitch3设计还具有出色的轻载效率,非常适合在低功耗睡眠模式下为电动汽车提供辅助电源。符合AEC-Q100标准的InnoSwitch3-AQ产品系列特别适用于基于400V母线系统的电动汽车,而900V PowiGaN开关对于进行12V电池替代的系统可提供更大的功率和更高的设计裕量,并且效率高于硅基变换器。

据PI产品技术培训经理Jason Yan介绍,此次PI推出的新款PowiGaN产品包括900V InnoSwitch3-EP和InnoSwitch3-AQ两个类别。其中InnoSwitch3-EP主要针对工业领域类应用,比如家电、三相电机和服务器中的辅助电源等应用,而且新的900V器件与现有的725V和750V InnoSwitch3-EP器件引脚相兼容,并提供更高的安全裕量,非常适合市电电压不稳的国家和地区;InnoSwitch3-AQ则主要应用于汽车当中。

值得一提的是,新款900V InnoSwitch3-EP和InnoSwitch3-AQ恒压/恒流离线反激式开关IC采用同步整流、波谷开通的非连续导通模式(DCM)和连续导通模式(CCM)的反激式控制器。FluxLink?通信技术可使IC封装位于安规隔离带上,从而提高效率并省去光耦器。PowiGaN技术使InnoSwitch3-EP IC能够在没有散热片的情况下提供高达100W(230VAC?15%条件下)的功率。InnoSwitch3-EP器件集成了多项保护特性,包括输入过压及欠压保护、输出过压及过流限制以及过温关断。该系列器件提供标准输出功率和峰值输出功率选项。汽车级InnoSwitch3-AQ器件可以从400V母线提供100W的输出功率,并且具备与800V电动汽车系统所用的广受欢迎的1700V碳化硅InnoSwitch3-AQ IC类似的性能和保护功能。

12V铅酸电池或被取消,InnoSwitch3-AQ可简化汽车功率架构

在传统燃油汽车当中,一般都会有一个12V的铅酸电池来给汽车当中的风扇、娱乐系统、照明、转向助力、车窗、泵,以及安全与通信系统等提供电源。即便到了现在的电动汽车当中,大部分的电动汽车也仍然有一个铅酸电池存在。

使用12V铅酸电池的电动汽车内的功率架构如下图所示,电流从AC充电口进来后,会进入集成的充电控制单元中,该单元包括AFE前端与DC/DC转换模块,也就是说集成的充电控制单元主要就是车载充电器,加上APU(辅助供电单元)。

从DC/DC高压出来后,一部分电流会进入高压功率配电模组(PDM),给高压电池进行充电,或者给A/C压缩机和客舱加热的功能模块供电;另一部分会进入APU,然后给12V铅酸电池充电。

在高压电池组,即电动汽车的动力电池内部,会有BMS来负责高压电池的管理、ECU、保险丝、Pyro、接触器等,以实现在汽车发生故障的时候,让动力电池与其他电路断开,防止在撞车,或者汽车发生故障的时候,高压对人身安全产生危险。