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为什么为EV系统设计提供了新的80 V电阻器晶体管

2021年1月14日,经过杰克赫兹

凭借未来的汽车设计,Nexperia已发布了80 V“RET”。这些组件如何在EV设计中有用?

大多数汽车系统中使用的48v电源给设计工程师选择集成的部件带来了独特的限制。

一方面,这些系统需要能处理更高电流、更高输入电压和(通常)更低R的晶体管DS(开)价值观。然而,甚至设计用于处理这些电压的晶体管可能在某些条件下失效,即汽车系统中常见的高瞬态尖峰。

Nexperia的新80V RETS为EV系统

Nexperia的新款80 V RET为EV系统。使用的图像礼貌nexperia

Nexperia旨在通过最新版本来缓解这个问题:一个80 V电阻的晶体管(RET)。这些RET,也称为数字晶体管,设计用于帮助面向未来的汽车设计,使组件足够超过足够的电压净空以满足EV板的需求。

什么是配备电阻器的晶体管(RET)?

RET是一种双极晶体管具有内置偏置网络,包括系列基电阻器和基极电阻器。

一个NPN型RET

NPN RET,图片由东芝

输入电阻器用于将输入电压转换为电流,而基极电阻器有助于吸收漏电流并防止由于噪声引起的故障。该BJT就像一个正常的BJT一样,饱和度为约0.7V。这意味着当输入电流小(R1两端的电压小)时,大部分电流将通过R2沉入接地。

当输入电流很大时,大多数将通过〜0.7 / R2电流流到地,转到晶体管的底座。因此,此设置可确保安全操作,保护免受噪声的影响(假设它们是小电压)。

大多数情况下,RET运行为开关。

为什么设计人员可以选择在EV系统中的RET

虽然RET工作要确保安全操作,但设计人员也可以设计具有两个离散电阻的离散晶体管,并实现相同的结果。

RET更受欢迎的原因是所有组件都集成到一个包装中,节省了一揽子板空间和成本。虽然保存板空间始终是设计师的重要考虑因素,但EV工程师可能特别关注这一目标,使系统尽可能轻质。

输出与RET的输入电压

输出与RET的输入电压。使用的图像礼貌在半导体上

然而,在发生大电压尖峰时,下行的缺点是48 V趋势趋于失效。如前所述,设置旨在防止由于小噪声电流引起的故障。当发生大电压波动时,输入基极电流大致(vfluctuation-0.7V)/ R1放大器。因此,当这些波动过高时,晶体管可以体验到过高并导致燃烧的基本电流。

值得注意的是,EV系统中的高度流行和广泛使用的晶体管替代方案是高功率MOSFET,例如SiC FET或其他48 V FET。

ret适合电梯

使用新设计,该设计意味着处理80 V标准操作,Nexperia提供了一种在电动汽车系统中使用RETs的方法不用担心电压尖峰导致的故障。Nexperia声称,这是业内首款80v RET,这一消息更具有重大意义,因为这可能是首个将RET真正应用于电动汽车系统的实例之一。