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適用于 36V 電池的高效隔離
發(fā)布時(shí)間:2021-09-02 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】使用 36 V 鋰離子電池供電的工具和室外電力設(shè)備變得日益常見。這類電池具有良好的功率和電池壽命搭配,同時(shí)相對輕便,易于使用。但由于能量密度比較高,因此它們需要高效的電池隔離。Nexperia(安世半導(dǎo)體)的新型 50/55 V 專用 MOSFET 提供必要的安全工作區(qū)(SOA)和魯棒性,同時(shí)還提供顯著改進(jìn)的效率和很高的額定功率,外形尺寸為 5*6 mm。
過去幾年,使用電池供電的無繩工具和室外電力設(shè)備迅猛發(fā)展。推動(dòng)這種趨勢的關(guān)鍵因素之一是使用壽命持久的 10 芯 36 V 鋰離子電池組的問世。這些電池具有高能量密度,非常適合專業(yè)工具,也適合傳統(tǒng)有繩設(shè)備,甚至是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的室外電力設(shè)備,例如電鋸和割草機(jī)。但是,由于能量密度升高,它們更加需要高效的電池隔離。
為了確保任何大量放電都以受控的方式進(jìn)行,直至電池安全隔離和系統(tǒng)關(guān)閉電源,我們需要非常穩(wěn)定的高熱效率 MOSFET。按照標(biāo)準(zhǔn) MOSFET 電壓額定值,對于 36 V 電池,設(shè)計(jì)人員會(huì)使用 60 V MOSFET。但是,對于 36 V 的標(biāo)稱額定值,使用 50 V 或 55 V 的 MOSFET 比較理想。減小 MOSFET 電壓額定值,可為優(yōu)化 SOA、ID 額定值和雪崩能力提供機(jī)會(huì),從而提高整體安全性和效率。
維持安全工作區(qū)至關(guān)重要
出現(xiàn)故障的情況下,當(dāng)故障導(dǎo)致深度放電時(shí),由于在高電流下電路電感兩端產(chǎn)生的電壓,電池隔離 MOSFET 通常會(huì)進(jìn)入線性模式。因此,維持穩(wěn)定的安全工作區(qū)至關(guān)重要。Nexperia的 MOSFET 技術(shù)提供了出色的安全工作區(qū)功能,利用 50/55 V ASFET,我們優(yōu)化了 1 ms 至 10 ms的放電性能。例如,這意味著,PSMN1R5-50YLH 能夠在 40 V 電壓下處理高達(dá) 5 A 的放電,持續(xù) 1 ms。
優(yōu)化雪崩能力
電池隔離 MOSFET 通常放置在遠(yuǎn)離負(fù)載的位置,可能遭受非鉗位電感尖峰(UIS)。通過優(yōu)化VDS電壓(50 V),使其更接近電池電壓(36 V),可幫助將耗散電能減少至少 20%(與 60 VDS 器件相比),并且可以避免潛在的故障。鑒于典型應(yīng)用經(jīng)常在惡劣環(huán)境下運(yùn)行,雪崩事件可能很常見。Nexperia(安世半導(dǎo)體)的 PSMN1R5-50YLH 具有 2000 mJ(在 25 A 電流下)的單相雪崩額定值(EAS),能夠反復(fù)耐受此類事件。
擴(kuò)展已經(jīng)成熟的產(chǎn)品組合
隨著這些專用 50/55 V ASFET 的發(fā)布,Nexperia 成為率先專門針對 36 V 電池系統(tǒng)提供 50 V 額定值 MOSFET 的公司之一。該產(chǎn)品在 SOA、ID 額定值和雪崩能力方面進(jìn)行了優(yōu)化,同時(shí)保持良好的導(dǎo)通電阻,為設(shè)計(jì)人員提供了非常穩(wěn)定的電池隔離解決方案。它提供業(yè)界領(lǐng)先的性能,直流電池額定值為 200 A,計(jì)算的硅限制為 312 A,外形尺寸為 5*6 mm,并基于 Nexperia 的成熟電池隔離 ASFET 產(chǎn)品組合構(gòu)建。
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