NMOS在充电桩上的应用
随着新能源汽车的热门,作为汽车配套充电桩也要求更快的充电速度。充电桩一般分为直流充电桩和交流充电桩,直流充电桩功率较大被叫做“快充”。快充要求对功率半导体的性能也提出了更高的要求,从高压功率转换到低压安全控制场景,NMOS凭借高耐压、大电流、低导通电阻、快速开关等特性,成为充电桩电路中的关键器件。本文从NMOS充电桩应用场景,解析其技术优势。
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NMOS在充电桩的应用
NMOS在充电桩中发挥了关键的作用。高压功率转换时,作为Boost电路开关管用于PFC电路提升功率因数,还在DC-DC转换中作为主开关管,其低导通电阻、高耐压等级、高频特性,提升效率、满足防护需求并助力小型化。充电控制与路径管理中,可接收指令通断充电回路、切换电源,低栅极驱动电压简化设计,支持能量双向流动。安全保护上,能快速应对过压、过流、短路、过热等情况,吸收瞬时能量,适应户外环境。
在电池管理系统中,NMOS可导通均衡电阻对串联电池组中电压过高的单节电池放电,实现容量均衡,还为BMS芯片、传感器提供电源,通过负载开关实现休眠模式低功耗。其低泄漏电流减少电池静态损耗,高输入阻抗确保控制信号稳定,助力充电桩对电池的精细调控,提升充电安全性与电池寿命,在新能源汽车充电设备的高效稳定运行中不可或缺。
选型指南
为充电桩选型NMOS管时,需优先考量高压场景的耐压与效率。高压功率转换模块中,PFC及DC-DC电路需600V-1200V耐压型号(如HKTD4N65,650V耐压),满足母线电压及浪涌防护需求,同时低导通电阻(如HKTD80N06在20A时仅8mΩ)可降低大功率转换损耗,提升效率。高频开关特性(纳秒级开关时间)适配LLC谐振等电路,减小磁性元件体积,助力充电桩小型化。
充电控制与保护环节,选择2.0-4.0V低栅极阈值电压型号(如HKTD5N50),兼容主控芯片驱动,简化电路设计;搭配宽温度范围(-55~+150℃)与高雪崩能量耐量(如250mJ),适应户外严苛环境,快速响应过压、过流故障,保障充电安全。低压BMS场景需低泄漏电流(≤100nA)型号,减少电池静态损耗,确保均衡控制与电源分配的稳定性,兼顾全场景性能与可靠性。
结语
随着新能源汽车普及,充电桩未来将向着更高功率密度需求、双向能量流动支持发展。而NMOS凭借高压、大电流、高效能的特性,促进充电桩从“功能实现”到“性能优化”。快充技术迭代的背景下,NMOS将在更高耐压、更低损耗、更智能控制方向持续演进,合科泰将助力充电桩向“安全、高效、便捷”的目标迈进。
审核编辑 黄宇
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