Silicon Labs提供适用于电动汽车主DC-DC转换器的高功率、高效率隔离解决方案

时间： 2021-01-05 来源：Silicon Labs

技术问答

主DC-DC转换器将车载200~800V高电压电池的直流电源转换成较低的直流电压（48V或12V），从而为电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）的大灯、车内灯、雨刷和车窗电机、风扇、泵和许多其他系统供电。这种高电压-低电压（HV-LV）直流-直流转换器通常被称为辅助直流-直流或辅助电源模块（APM）。隔离对于分隔控制系统与高电压域至关重要。

在中载到重载条件下，APM可能处于2至3kW范围内，而期望的效率在92~95%范围内。低电压侧的回路/接地通常连接到车辆底盘，因此需要在低电压侧和高电压侧进行电流隔离，以保证安全并为低电压控制器提供保护。转换器的高电压输入和低电压输出之间的隔离是通过变压器来实现的。开关频率可相对较高（例如100kHz），以保持变压器的磁性大小最小。在混合动力电动汽车（HEV）等一些应用中，直流-直流可反向运行，以将电源从12V域提升到48V或高电压域，从而帮助启动或提供备用电源。

所述的APM采用变压器高电压一次侧上的全桥和变压器低电压二次侧上的全桥同步整流器。高电压开关通常采用快速IGBT（如方框图所示）或高电压碳化硅（SiC）MOSFET来实现；变压器一次侧上的高电压开关需要隔离栅极驱动器。这些开关的栅极驱动采用隔离栅极驱动器，例如SILICON LABS（芯科科技）的Si8239x、Si823x、Si823Hx、Si827x和Si828x。最新的直流-直流转换器采用SiC MOSFET来增加功率密度和减小尺寸。

转换器可以是单向的，仅供应高电压域到低电压域的能量，也可以是双向的。单向的直流-直流可采用二极管而不采用低电压侧的开关，但双向的模块需要开关。然而低电压开关的栅极驱动器一般不需要进行隔离。

APM控制器还需要感测转换器的输入和输出电压，以提供闭环控制。Silicon Labs的Si8931 隔离电压传感器非常适合此用途。整个系统可以通过诸如CAN（方框图中为“Comm”）的汽车总线进行监控和控制。CAN通过使用诸如Si86xx的数字隔离器和带有集成直流-直流电源转换器（Si88xx）的数字隔离器进行隔离。

方框图

合适的产品列表

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由宝丁转载自Silicon Labs，原文标题为:适用于电动汽车的功率转换，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

提交评论

全部评论（0）

暂无评论

数字隔离器选型：速度高达150M的Silicon Labs数字隔离器，成熟应用于新能源汽车，医疗，工业控制等领域

Silicon Labs数字隔离器产品具有低功耗，最多可达8通道，提供良好的电磁兼容性，有效避免外部电磁干扰，全系产品均过AEC-Q100车规级认证，常年备库存，价格便宜20%。世强是Silicon Labs数字隔离器代理商，可提供Silicon Labs数字隔离器新产品新技术、技术资料、Silicon Labs数字隔离器选型，Silicon Labs数字隔离器供应等服务。

原厂动态发布时间 : 2018-06-11

罗姆集团马来西亚工厂新厂房竣工，以需求日益增长的隔离栅极驱动器IC为主，加强模拟IC产能

ROHM为了加强模拟IC的产能，在其马来西亚工厂RWEM投建了新厂房，近日新厂房已经竣工，并举行了竣工仪式。此次，为了增加产能，另外从BCM（业务连续性管理）的角度出发，为了增加模拟IC的生产基地数量，RWEM将首次开始生产IC。

原厂动态发布时间 : 2023-10-19

展出电动汽车、新能源、工业控制等领域的创新产品和解决方案，荣湃半导体单/双通道隔离栅极驱动器受到格外关注

7月13日，慕尼黑上海电子展圆满落幕。在本次慕尼黑上海电子展上，荣湃半导体重点展示了在电动汽车，新能源，工业控制等领域的创新产品和解决方案。其中，隔离驱动产品系列Pai8211单通道隔离驱动，Pai8233双通道隔离驱动等产品受到了来自专业观众和媒体的重点关注。

原厂动态发布时间 : 2023-07-18

Si8273、Si8274和Si8275隔离式栅极驱动器的高侧/低侧驱动电路和双驱动电路设计

Si827x是Silicon Labs推出的具有高瞬态抗扰性的隔离式栅极驱动器，具有良好共模瞬变抗扰度（200kV/μs）和闩锁抑制能力（400kV/μs），适用于具有快速开关和潜在噪声的电源系统，是驱动隔离MOSFET、IGBT、SiC（碳化硅） FET 和GaN（氮化镓） FET的理想选择。本文介绍Si827x中的Si8273、Si8274和Si8275设计的高侧/低侧驱动电路和双驱动电路.

应用方案发布时间 : 2019-03-10

【成功案例】采用隔离栅极驱动器SI8273成功设计同步BUCK数字电源，减少使用元件

本文介绍了一种采用Silicon Labs SI8273DB隔离栅极驱动器替换采用FAN73711和UCC27512高低侧独立驱动的新设计，此设计已运用于一款48VDC输入0-40VDC、0-10A输出的可调稳压稳流数字电源产品中。

设计经验发布时间 : 2019-03-16

NOVOSENSE PV, Storage and EV Charger Solution

型号- NSI6602,NSI6801,NSI1311,NSI6601,NSI1312,NSCS2XX,NCA854X,NSREF30,NSI1200D25,NREF30XX,NPD040,NSR24XX,NPC040N120,N120NPD020,NSI8308X,NIRSP31,NSM2019,NSIP83086,NSIP83085,NPD0X0N120,NSI68515,NSR2845,NSI1300D25,NSOPA9XXX,NSI1300,NSI13XX,NSD1025V,NSREF31XX,NSR2240X,NPD030,NCA1042,N120NPD030,NSR7808,NSIP89XX,NLE8348,NSD7312,NSOPA8XXX,NSI1200D05,NSI6622,NCA824X,NSD731X,NCA1042B,NPD020,NSI68011,NSI83086,NSM201X,NSI83085,NSR10320,N120NPD040N120,NST235,NSR31XXX,NSIP1042,NSI6801C,NSI1300D05,NSD1624,NSIP81042,NPC080N120,NSA8244,NSREF30XX,NSR3X,NSA8245,NSI1200,NSI6611,NSI1042,NSI82XXC,NSI6651,NSR31XX,NSOPA90XX,NCA1051A,NSI6601M,NCA3485,NSR10430,NSR28QXX,NSIP88XX,NSI82XX,NSI8241,NSI1050

应用及方案 - 纳芯微电子 - September 2023 PDF 英文下载

【应用】Silicon Labs为车载充电系统提供业界领先的隔离解决方案

车载充电系统接收交流输入电源，通过整流器将交流输入电源转换为高电压直流，并提供功率因数校正。转换产生的直流信号被斩成已切换的方波，从而驱动变压器产生所需的输入直流电压。输入信号的斩波可通过使用Silicon Labs的Si8239x、Si823x等隔离栅极驱动器来完成。

应用方案发布时间 : 2021-01-08

数明半导体隔离栅极驱动器选型表

双通道 3.0kVRMS/5.0kVRMS 隔离栅极驱动器，应用于电信、工业和服务器中的 AC/DC 或 DC/DC 电源，直流/交流太阳能逆变器，电动汽车电池充电器中。

产品型号	品类	Input Configuration	Output Configuration	Programmable Dead Time	Overlap Protection	Isolation Rating(kV)	UVLO(V)
SiLM8243GDCG-DG	Isolated Gate Driver	VIA, VIB	HS/LS	Programmable Dead Time	Overlap Protection	5 kVRMS	3.5V/3V