车载DC/DC变换器的技术指标和拓扑结构

今天介绍小三电里面的车载DC/DC变换器

1车载DCDC变换器

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍我们还是老习惯，从产品/系统角度先看DC/DC变换器及在新能源汽车的作用

如下图，是欣锐科技的DC/DC变换器，欣锐科技和富特，是OBC和DC/DC的领头企业;

燃油汽车中均配置有一个低电压发电机总成，其功能是给车载12V或24V低压电池充电，并为整车提供全部的低压供电;新能源汽车中，发电机则替换成了DC/DC变换器，它从车载动力电池(400V/800V)取电，给车载12V或24V低压电池充电，并为整车提供全部的低压供电。

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产品特性：

技术平台：G5/G6

输入电压：30V~1500V

输出电压：12V/24V/36V/48V

功率范围：800W~6kW

转换效率：96%+

2车载DC/DC变换器指标

DC-DC的部件主要有以下的技术指标：(整理自芝能汽车)

功率等级：不同等级的车辆，往往在配置上存在非常大的差异，导致14V系统的动态功率需求变化。按照模块化开发的理念，选择不同的功率等级，来匹配不同等级的车辆，经过电气平衡之后，现在一般都是以较大功率的去覆盖不同平台。

转换效率：效率是个极重要的目标，决定了整个单元的散热方式，也决定了整个部件的寿命，评价效率的时候，往往采用与输出电流对应的效率曲线来表征。下图下半部分是不同单元的损耗情况;

容积&重量&功率密度：部件一体化的设计，目前对于部件的体积和重量都有着苛刻的要求，都装在大的系统内，设计要求比较高;目前主流是DC/DC和OBC，或者DC/DC和OBC,PDU做集成，提升功率密度，减少体积;

散热方式：同大部分功率电子部件一样，在2KW左右的等级上，有主动风冷和液冷两种方式

成本：部件的成本要求非常严格的，所以后面全桥这样的拓扑结构所需要的MOSFET较多，也会被人放弃掉

3车载DC/DC变换器拓扑

之前介绍充电桩里面DCDC模块时候，对PFC及DCDC电源拓扑有深入介绍

车载DCDC，功率虽然小一点，但是原理是类似的，如下材料来自浙江大学电气工程学院王正仕，在21世纪电源网的专题演讲，针对不同拓扑及对应优劣势有做介绍

TI基于C2000的参考设计，采用了上面移相全桥+同步整流的;ST基于ASIL-D级别MCU SPC58NN84E7的3KW DC/DC也是这个拓扑

图片来源 德州仪器官网

图片来源 ST Automotive公众号

4北汽三合一(小三电)主芯片清单

北汽小三电合一 主器件清单

5广汽(富特)车载DC/DC拆机照片

摘自驱动视界公众号，是富特给广汽的DC/DC变换器

输入电压200VDC~480VDC，输出电压12~15VDC，输出电流0~220A，采用水冷的方式，主控芯片采用的TI公司的C2000 TMS320F280049;

审核编辑：汤梓红