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针对36V电池系统的高效隔离MOSFET
2021/8/3 9:10:22    
使用36V锂离子电池供电的工具和室外电力设备变得日益常见。这类电池具有良好的功率和电池寿命搭配,同时相对轻便,易于使用。但由于能量密度比较高,因此它们需要高效的电池隔离。Nexperia的新型50/55V专用MOSFET提供必要的安全工作区(SOA)和鲁棒性,同时还提供显著改进的效率和很高的额定功率,外形尺寸为5×6mm。

过去几年,使用电池供电的无绳工具和室外电力设备迅猛发展。推动这种趋势的关键因素之一是使用寿命持久的10芯36V锂离子电池组的问世。这些电池具有高能量密度,非常适合专业工具,也适合传统有绳设备,甚至是发动机驱动的室外电力设备,例如电锯和割草机。但是,由于能量密度升高,它们更加需要高效的电池隔离。
 
为了确保任何大量放电都以受控的方式进行,直至电池安全隔离和系统关闭电源,我们需要非常稳定的高热效率MOSFET。按照标准MOSFET电压额定值,对于36V电池,设计人员会使用60V MOSFET。但是,对于36V的标称额定值,使用50V或55V的MOSFET比较理想。减小MOSFET电压额定值,可为优化SOA、ID额定值和雪崩能力提供机会,从而提高整体安全性和效率。
 

维持安全工作区至关重要

 
出现故障的情况下,当故障导致深度放电时,由于在高电流下电路电感两端产生的电压,电池隔离MOSFET通常会进入线性模式。因此,维持稳定的安全工作区至关重要。Nexperia的MOSFET技术提供了出色的安全工作区功能,利用50/55V ASFET,我们优化了1-10ms的放电性能。例如,这意味着,PSMN1R5-50YLH能够在40V电压下处理高达5A的放电,持续1ms。
 

优化雪崩能力

 
电池隔离MOSFET通常放置在远离负载的位置,可能遭受非钳位电感尖峰(UIS)。通过优化VDS电压(50V),使其更接近电池电压(36 V),可帮助将耗散电能减少至少20%(与60VDS器件相比),并且可以避免潜在的故障。鉴于典型应用经常在恶劣环境下运行,雪崩事件可能很常见。Nexperia的PSMN1R5-50YLH具有2000mJ(在25A电流下)的单相雪崩额定值(EAS),能够反复耐受此类事件。
 

扩展已经成熟的产品组合

 
随着这些专用50/55V ASFET的发布,Nexperia成为率先专门针对36V电池系统提供50V额定值MOSFET的公司之一。该产品在SOA、ID额定值和雪崩能力方面进行了优化,同时保持良好的导通电阻,为设计人员提供了非常稳定的电池隔离解决方案。它提供业界领先的性能,直流电池额定值为200A,计算的硅限制为312A,外形尺寸为5×6mm,并基于Nexperia的成熟电池隔离ASFET产品组合构建。

查询进一步信息,请访问官方网站http://efficiencywins.nexperia.cn/efficient-products/efficient-isolation-for-36-v-batteries.html。(张怡,产通发布)
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