
在新能源汽車行業高速發展的當下,車輛的電氣化程度不斷提升,從三電系統到智能座艙,從輔助駕駛到整車控制系統,每一個環節都依賴精密的電子電路。
然而,復雜的電氣環境和高頻開關器件的應用給電路安全帶來了巨大挑戰,本期將給大家介紹一款國產非對稱TVS二極管,它是行業里的先進技術,可以為新能源汽車電路提供關鍵保護力量。
一、新能源汽車電路的“痛”
(一)三電系統的“脆弱性”
新能源汽車的核心:電池、電機、電控(簡稱三電)。以電池管理系統(BMS)為例,需要精確監測電池狀態,而電池充放電過程中的電壓波動、大電流沖擊,極易損壞BMS中的敏感芯片。
電機控制器在驅動電機時,高頻開關動作產生的電壓尖峰,若得不到有效抑制,會威脅到IGBT或SiC MOSFET等功率器件的安全。尤其是SiC MOSFET柵極驅動器開關速度更快,更容易發生過壓故障,進而影響整車動力輸出。
新能源汽車中,碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等高頻開關器件因高效節能被廣泛應用,但有利有弊,它們的柵極驅動器對電壓變化卻極為敏感。
例如SiC MOSFET在快速開關過程中,柵極可能出現瞬間過壓,若超過其耐壓值,就會導致器件失效,使整個電路系統陷入癱瘓。
車輛行駛過程中會受到來自外界的電磁干擾,如雷電、通信基站信號等,同時車內的電機、繼電器等設備工作時也會產生電磁噪聲。
這些干擾會竄入電子電路,造成信號失真、設備誤動作等情況,嚴重影響車輛的安全性和穩定性。
非對稱TVS二極管具有獨特的單向導通特性,在正向電壓下表現如同普通二極管,而當反向電壓超過擊穿電壓時,能迅速進入低阻態,將電壓鉗位在安全范圍內,吸收瞬態大電流。
相較于對稱型TVS二極管,它更適用于直流電路和單向脈沖電路,能精準匹配新能源汽車電路特點。
1.高功率損耗:具備600W的峰值脈沖功率損耗(10×1000μs 波形),可輕松應對雷擊感應、電機啟動等產生的強瞬態過壓能量,為電路提供堅實防護。
2.低鉗位電壓:在30A(8/20μs)電流下,鉗位電壓<10V,能有效避免過壓對柵極氧化層的損害,延長SiC MOSFET等器件的使用壽命。
3.寬頻率穩定:在高達2MHz的寬工作頻率范圍內保持穩定的電容特性,與新能源汽車中高頻開關器件完美適配,不會引入信號干擾,確保信號傳輸穩定。
產品更是通過車規級認證,取代多個常規的TVS二極管,簡化設計降低成本,與市場上主流SiC MOSFET均能兼容。

(三)廣泛應用場景
1.車載充電器(OBC):在OBC與電網連接及充電過程中,TPSMB非對稱TVS 二極管可安裝在SiC MOSFET柵極驅動電路,抑制電壓波動和浪涌,保障充電安全高效。
2.電動汽車牽引逆變器:有效保護逆變器中SiC MOSFET的柵極驅動器,防止因快速開關動作產生的電磁干擾和電壓瞬變導致逆變器故障,確保車輛動力穩定輸出。
3.電池管理系統(BMS):保護BMS中的敏感芯片和電路,應對電池充放電過程中的電壓變化和電流沖擊,保障電池安全運行和精準管理。
