NMOS在充電樁上的應(yīng)用

隨著新能源汽車的熱門，作為汽車配套充電樁也要求更快的充電速度。充電樁一般分為直流充電樁和交流充電樁，直流充電樁功率較大被叫做“快充”。快充要求對(duì)功率半導(dǎo)體的性能也提出了更高的要求，從高壓功率轉(zhuǎn)換到低壓安全控制場(chǎng)景，NMOS憑借高耐壓、大電流、低導(dǎo)通電阻、快速開關(guān)等特性，成為充電樁電路中的關(guān)鍵器件。本文從NMOS充電樁應(yīng)用場(chǎng)景，解析其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

NMOS在充電樁的應(yīng)用

NMOS在充電樁中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。高壓功率轉(zhuǎn)換時(shí)，作為Boost電路開關(guān)管用于PFC電路提升功率因數(shù)，還在DC-DC轉(zhuǎn)換中作為主開關(guān)管，其低導(dǎo)通電阻、高耐壓等級(jí)、高頻特性，提升效率、滿足防護(hù)需求并助力小型化。充電控制與路徑管理中，可接收指令通斷充電回路、切換電源，低柵極驅(qū)動(dòng)電壓簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，支持能量雙向流動(dòng)。安全保護(hù)上，能快速應(yīng)對(duì)過壓、過流、短路、過熱等情況，吸收瞬時(shí)能量，適應(yīng)戶外環(huán)境。

 

在電池管理系統(tǒng)中，NMOS可導(dǎo)通均衡電阻對(duì)串聯(lián)電池組中電壓過高的單節(jié)電池放電，實(shí)現(xiàn)容量均衡，還為BMS芯片、傳感器提供電源，通過負(fù)載開關(guān)實(shí)現(xiàn)休眠模式低功耗。其低泄漏電流減少電池靜態(tài)損耗，高輸入阻抗確保控制信號(hào)穩(wěn)定，助力充電樁對(duì)電池的精細(xì)調(diào)控，提升充電安全性與電池壽命，在新能源汽車充電設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行中不可或缺。

 

選型指南

為充電樁選型NMOS管時(shí)，需優(yōu)先考量高壓場(chǎng)景的耐壓與效率。高壓功率轉(zhuǎn)換模塊中，PFC及DC-DC電路需600V-1200V耐壓型號(hào)（如HKTD4N65，650V耐壓），滿足母線電壓及浪涌防護(hù)需求，同時(shí)低導(dǎo)通電阻（如HKTD80N06在20A時(shí)僅8mΩ）可降低大功率轉(zhuǎn)換損耗，提升效率。高頻開關(guān)特性（納秒級(jí)開關(guān)時(shí)間）適配LLC諧振等電路，減小磁性元件體積，助力充電樁小型化。

 

充電控制與保護(hù)環(huán)節(jié)，選擇2.0-4.0V低柵極閾值電壓型號(hào)（如HKTD5N50），兼容主控芯片驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)；搭配寬溫度范圍（-55~+150℃）與高雪崩能量耐量（如250mJ），適應(yīng)戶外嚴(yán)苛環(huán)境，快速響應(yīng)過壓、過流故障，保障充電安全。低壓BMS場(chǎng)景需低泄漏電流（≤100nA）型號(hào)，減少電池靜態(tài)損耗，確保均衡控制與電源分配的穩(wěn)定性，兼顧全場(chǎng)景性能與可靠性。

 

結(jié)語(yǔ)

隨著新能源汽車普及，充電樁未來將向著更高功率密度需求、雙向能量流動(dòng)支持發(fā)展。而NMOS憑借高壓、大電流、高效能的特性，促進(jìn)充電樁從“功能實(shí)現(xiàn)”到“性能優(yōu)化”。快充技術(shù)迭代的背景下，NMOS將在更高耐壓、更低損耗、更智能控制方向持續(xù)演進(jìn)，合科泰將助力充電樁向“安全、高效、便捷”的目標(biāo)邁進(jìn)。