跟着汽车行业贬抑追求可捏续发展，电板电动汽车(BEV)凭借其高恶果和零尾气排放迪士尼彩乐园（中国）有限责任公司，幽静成为行业的焦点。2023年，巨匠电板电动汽车(BEV)和插电式混杂能源汽车(PHEV)的销量达到1360万辆，较2022年增长了31%。瞻望翌日几年，这一数字将链接速即增长。
尽管增长迅猛，但电动车的训导仍靠近一些挑战，举例腾贵的老本、较长的充电时分以及有限的续航里程。为搪塞这些问题，制造商引入了800V的电动车系统。更高的电压架构豪迈收尾更快的充电速率，权贵裁汰充电时分和老本。
硅的时间尚未完了
自电动汽车大范围训导的早期阶段以来，碳化硅(SiC)和其他宽禁带(WBG)时期就被以为是电板电动汽车子系统的梦想遴荐。与传统硅材料比拟，宽禁带材料具有更高的禁带宽度和击穿电压，可收尾更高的电流密度、更高的开关频率以及更低的总损耗。这些上风使得系统贪图师豪迈在高开关频率应用中收尾更高的恶果、更小的体积和更轻的分量。因此，广宽辩论标明，SiC已成为牵引逆变器界限的主流时期(部分情况下以外)。
关联词，硅制造工艺的熟练性、现存选项的丰富性、更低的老本、更节略的栅极驱动重要以及器件的踏实性，仍然使硅功率MOSFET和IGBT成为宽禁带时期的可行替代决策。遴荐合适的器件需要贪图师具备高水平的专科才调，而看成供应商，咱们也有包袱提供全面的居品遴荐，以昂然各式需乞降偏好。
张开剩余80%在低开关频率条目的应用中，导通损耗和热贪图的便捷性是重要要素。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收尾热治理。
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时期具备高开关才调。
应用案例
下图1展示了一种通用的电板分拨单位(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、高浪涌电流才调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期骗特质，无法产生充足的废热。因此，电动汽车的热治理靠近以下两个要紧需求：
· 电板的温度退换
· 在凉爽环境下为乘客舱加热
在凉爽的环境中，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加热器的典型电路建树。
图2
在这种应用中，IGBT的开关频率不竭在几十赫兹到几百赫兹之间。器件的低通态电压降、短路才调以及精采的热性能是重要要素。
放电回路
800V BEV系统中的直流母线电容放电需求
高压电板电动车的要紧安全公约条目在以下两种操作场景下对直流母线电容进行放电：
· 平方操作中的关机
· 遑急情况(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，旨在裁汰车辆乘客和选藏东说念主员碰到电击的风险，并防护潜在的失火隐患。基于制造商的风险评估，这类应用不竭被归类为汽车安全无缺性等第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)。说明ISO 6469-4安全法限定程，迪士尼彩乐园（中国）有限责任公司系统必须在遑急情况下快速裁汰电压。具体来说，在碰撞后车辆住手的5秒内，母线电压必须裁汰并保捏在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，电容中的通盘能量皆不错通过与IGBT串联的Rdis电阻进行放电。此类应用需要具备高浪涌电流才调的坚固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)，也被平凡应用于工业界限(如电源和配电单位)。在电动汽车中，限定器不仅持重处理高电容的电气元件，还通过限定电机的功率流动，确保电机的巩固高效运行。通过预充电回路中的高压正极和负极交往器，不错安全地流畅或断开电源与电容，从而防护启动时出现过大的浪涌电流。这种预充电机制可限定充电经由并确保系统安全，同期在必要时收尾元件闭塞。若是莫得预充电回路，交往器闭合时可能发生焊合表象，导致已而电弧和潜在的损坏。
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、高电压交往器S1和S2，一个孤苦的预充电开关T1，以及一个与负载(如牵引逆变器)并联的直流母线电容C1。起始，两个高电流交往器S1和S2均处于翻开状况，闭塞了高压电板与负载之间的流畅。预充电通过闭合开关T1(1300V A5A IGBT)和高压负极交往器S1驱动，使直流母线电容充电至与电板电压颠倒的水平。在预充电经由完成后，开关T1断开，高压正极交往器S2闭合。由于在闭合高压正极和负极交往器前，直流母线电容仍是被充电，因此不会产生权贵的浪涌电流。1300V A5A IGBT具备高浪涌电流才调，因此相配妥贴这种应用。
图5
图5展示了Littelfuse公司接受1300V A5A IGBT的BDU演示板。
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顾忌
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要紧。
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