基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能CSCD

为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件、SiC二极管]、SiC MOSFET和Si二极管的混合器件和全硅Si[绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、Si二极管]的变换器在电路损耗。结果表明:Si IGBT的开通和关断损耗约是SiC MOSFET的3倍和10倍,在不同工况下,全SiC变换器的转换效率比全Si变换器高1%~3.1%。因而,SiC功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中,能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。     

SiC MOSFET在电动汽车领域的应用

在电动汽车领域,整车续航对客户的体验至关重要。随着SiC MOSFET技术的发展,越来越多的电驱系统零部件供应商开始应用SiC MOSFET功率器件,以提升整车续航能力。文章在分析了SiC材料特性的基础上,采用英飞凌的SiC MOSFET模块,开发了一套300 kW的车用逆变器,通过与相同平台下的IGBT模块进行对比测试,证明了其在效率和整车续航方面有着巨大优势。同时,在开发的过程中也发现了SiC MOSFET在电气性能上存在电流和电压震荡现象,这会使得SiC MOSFET在EMC和应用方面面临一定的挑战。     

三菱电机加速拓展电动车功率模块业务

正在2019 PCIM亚洲展上,三菱电机展出了19款功率模块,并重点展示了表面贴装型IPM、大型DIPIPM+TM、X系列HVIGBT、SiC MOSFET分立器件、全SiC高压模块5款新型功率模块。在颇具潜力的电动车市场,三菱电机目前主推J1系列产品,已涵盖     

一种DC-DC变换器软开关特性的研究

首先确定了软开关应用于变换器的拓扑结构,并对软开关的工作模态进行了分析,利用三角形法研究了软开关的损耗特性,对比分析了软开关减少开关损耗的效果。MOSFET作为DC-DC变换器的开关器件,仿真结果与试验结果均实现了其软开关的效果,验证了理论分析的有效性。     

SiC功率模块封装技术及展望

SiC MOSFET器件的集成化、高频化和高效化需求，对功率模块封装形式和工艺提出了更高的要求。本文中总结了近年来封装形式的结构优化和技术创新，包括键合式功率模块的金属键合线长度、宽度和并联数量对寄生电感的影响，直接覆铜（DBC）的陶瓷基板中陶瓷层的面积和高度对寄生电容的影响，以及采用叠层换流技术优化寄生参数等成果；综述了双面散热结构的缓冲层厚度和形状对散热指标和应力与形变的影响；汇总了功率模块常见失效机理和解决措施，为模块的安全使用提供参考。最后探讨了先进烧结银技术的要求和关键问题，并展望了烧结封装技术和材料的发展方向。     

特斯拉Model S驱动系统的结构与工作原理解析(四)

<正>(接上期)6.IGBT的概念与结构特性IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管是由GTR(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。     

新能源汽车功率器件损耗特性和效率分析

面对新能源汽车的续驶里程焦虑，优化电控系统效率是有效解决方案之一。作为电控系统的核心部件，功率器件的损耗计算和优化设计对提升电控系统效率具有重要意义。首先对两种主流功率器件Si IGBT和Si C MOSFET的结构和材料性能进行分析，然后针对各自工作特性，给出对应的损耗计算方法；同时选取典型工况结合实际运行情况，分析两种功率器件的损耗和效率。     

汽车用双极式功率管

在《汽车电器》2002年第5期P57《汽车电控技术(Ⅴ)》一文中,介绍了采用055型单片机的发动机电控系统,从文章的插图中可以看出,单片机与各执行器不是也不可以直接相连,而是要通过智能功率IC、IGBT及功率MOSFET等相连,这些具有功率放大作用的器件可称为功率器件。一般来说,可以加     

Maxim推汽车照明LED驱动器

Maxim推出MAX16816高电压、可编程、高亮（HB）LED驱动器,用于汽车和通用照明应用。 MAX16816集成了实现具有宽范围亮度调节的固定频率HB LED驱动器所需的所有模块。器件可配置为降压（buck）型、升压（boost）型或升／降压（buck—boost）型电流调节器。器件还包含一个集成差分检流放大器和能驱动n沟道MOSFET的调光驱动器。     

基于软开关技术的节能型电泳模块电源的应用

根据模块电源在电泳生产中的使用,文章对电泳生产线上关键设备电泳涂漆用模块电源进行研究,提出一种基于IGBT/SiCMOSFET软开关技术的节能型模块电源,并通过兼容工业网络实施分布式控制应用于阴极电泳生产线。通过软开关技术的应用达到了零电压开通、零电流关断、开关频率提升、单个开关管电压耐受值降低以及高压击穿风险,使得电泳模块电源自身损耗大幅度降低,器件耐压程度、设备使用寿命以及模块使用效率大幅度提升,达成在电泳生产中节省能耗的效果。从技术前瞻性的角度来看,具有一定的科学研究价值。     

三菱电机开发出世界上最小的用于HEVs的SiC逆变器;减少损耗,提高燃油效率

正三菱电机公司开发了一种用于混合动力电动汽车(HEVs)的超紧凑型碳化硅(SiC)逆变器的工作模型,其只有5升体积,被认为是世界上最小的SiC器件。由于纳入了实现优异散热的全SiC功率半导体模块,其也被认为为双电机HEVs提供了86 kVA/L的世界上最高功率密度。三菱电机全新的SiC逆变器提供了改进的布置、燃油及能源效率,并且释放了车辆内部空间。预计到2021年左右,HEVs、电动汽车(EVs)和其他类型电动车辆实现商业化。     

Maxim推出用于汽车的24通道开关触点监测器

Maxim推出用于汽车开关的24通道开关触点监测器MAX13362。器件采用单片微控制器监测多达24路遍布整个汽车的机械开关，省去了多个远端微控制器的花费。MAX13362能在高压（最高27V）和电池反接隋况下保护低压电路，非常适合监测工作环境恶劣的远端机械开关。器件还提供3种工作模式（连续、轮询和关断），以优化功耗。MAX13362理想用于车体控制器和车门模块。     

基于LM5117的降压型直流开关稳压电源

LM5117是TI公司生产的一款同步降压控制器,广泛应用于通信和汽车电子领域,可作为低压大功率直流稳压电源的核心控制器件,具有较高的稳定性和抗干扰性。文章介绍了一种采用LM5117芯片5V/3A降压型直流开关稳压电源的设计过程,效率高、纹波小。文章中给出了电路参数设计和调试过程的具体方法,对读者学习直流开关稳压电源设计具有一定帮助。     

Maxim高压高效率HBLED驱动器系列产品

Maxim推出集成MOSFET和高边电流检测电路的2MHz、高亮（HB）LED驱动器系列产品：MAX16822A／B和MAX16832A／C。这些高度集成的器件降低了半导体照明（SSL）设计的尺寸、复杂度和成本,简化了绿色照明技术的实施。不仅如此,器件还提供了LED系统设计中至关重要的高转换效率特性和先进的热管理功能。     

逆变式弧焊机--北京环球集团产品系列介绍之三

弧焊机在汽车维修、试制生产等场合具有重要用途。逆变式弧焊机是20世纪80年代兴起的一种利用开关逆变电源技术制造的逆变式弧焊电源,其原理是利用大功率开关器件将50 Hz的工频逆变为高频(频率可超过100 kHz),并降压整流,通过脉宽调制技术输出可供焊接用的大功率直流电源。由于     

基于PWM控制的电涡流测功机控制器的开发

以摩托罗拉16位单片机为控制器的控制单元、以功率MOSFET为功率驱动器件、以智能PID算法为控制策略,采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,进行电涡流测功机控制器的设计开发,包括控制器硬件、软件和控制算法的设计.试验结果表明,控制器的控制效果良好,完全满足发动机台架试验对控制性能的要求.     

恩智浦提供汽车认证双通道Power-SO8 MOSFET

恩智浦半导体近日发布了LFPAK56D产品组合——多款双通道Power—S08MOSFET,专为燃油喷射、ABS和稳定性控制等汽车应用而设计。恩智浦LFPAK56D系列产品完全符合AEC—Q101标准,具有优异的性能和可靠性;同时,与通常需要使用两个器件的DPAK解决方案相比,节省了77％的占位面积。LFPAK56D系列产品现已量产,即将上市。     

汽车电气系统寄生电流测试

正在汽车使用过程中,经常出现蓄电池在充满电的状态下,放置几天就出现严重亏电现象。出现这类故障时应及时检查寄生电流是否超过安全值。寄生电流一旦超过安全值将造成蓄电池亏电或早期损坏,严重的也可能造成车辆火灾。1寄生电流的产生原因在汽车电源开关和电器开关关闭以后,保持某些控制单元的数据记忆功能和运行信息,如音响控制单元记忆听过的频段、CD的曲目,空调控制单元记忆风向、风速的设定,电     

基于反激式变压器的锂电池组单体电压检测方法

为了避免串联锂电池组使用过程中产生过充、过放,对每节电池的电压必须实时检测。本文提出了一种基于反激式变压器的串联锂电池组单体电压检测方法,该方法由反激式变压器、MOSFET开关、偏移电路及AD采样电路组成。提供了10串锂电池组电压检测电路图和检测程序流程图。最后,给出10串锂电池组电压检测系统的实验结果,并进行分析。结果表明,该方法具有精度高、采样速度快、对锂电池组影响小等优点,主要用于基于反激式变压器的主动均衡电池管理系统。     

车载充电电源DC/DC变换器数字控制系统设计

针对车载充电电源核心部分移相全桥DC/DC变换器存在的动态响应慢、次谐波振荡和软开关范围受限等问题,设计了新的移相全桥DC/DC变换器控制系统。采用基于数字信号处理器(DSP)的数字峰值电流控制,引入斜坡补偿,提出了自动死区控制技术,并设计了驱动电路和采样电路,试验结果表明,该电源消除了次谐波振荡,实现了宽范围的软开关,提高了系统的动态性能和抗干扰能力,优化了电源效率。