电动汽车应用—OBC, DC/DC, PDU多合一产品方案

电动车市场需求爆发式增长，也带来了各个部件供应商的百花齐放，本章主要分享电动车OBC, DC/DC, PDU以及电驱等多合一应用解决方案，能够一定程度上优化产品性能、结构尺寸以及提高可靠性。

Littelfuse作为比较齐全的元器件供应商，覆盖保护、功率半导体、传感、开关等产品线，能够在多合一应用提供比较完整的解决方案。

汽车上BMS、域控制器、娱乐影音等都会需要用到TVS与ESD作为浪涌与静电保护，控制板也会加ptc作为过流保护，同时还会涉及到很多低压调控电路，这里不作具体介绍。

汽车里面低压配电与高压配电都需要加保险丝与继电器作为过流保护，下图整车电气框架简单描述各个位置会涉及到的保险丝，随着现在高压平台的大力推广，在减小铜排与导线尺寸的同时成本也得到了节省，对于直流保险丝也提高了耐压要求，目前主流的电压维750-1000V，配电盒里面采用锁螺栓的方式。

PDU应用

高压配电盒在前面的章节也有介绍过，这里重新罗列适合于500-1000V应用的高性价比保险丝产品，符合AEC-Q200认证。

OBC应用

车载充电机OBC常用功率为3.3kw，6.6kw，11kw以及22kw，由于多合一需要集成度更高的结构，OBC也需要越做越薄，其中保险丝安装方式有卧式与立式，因此需要更高能量密度、更小尺寸的保险丝来满足结构安装的需要。

保险丝

Littelfuse 685 fuse尺寸为6*25mm，最大电流55A，相比现有常见的保险丝6*32mm更小，同时提供更大的电流能力，6.6kw单个55A即可满足要求，同时能够有效改善本体过热的问题。  

压敏电阻与固体放电管方案其实在不少章节里面都有介绍过，可以有效降低雷击浪涌残压，同时提高压敏电阻的长期使用可靠性，尤其是对于越来越薄的OBC，母线电容的减少，浪涌吸收能力变弱，以及采用碳化硅方案，抗浪涌冲击能力变弱，使用压敏与固体放电管能降低残压的同时减少浪涌电流对于功率器件的损坏。

压敏电阻MOV

单相电OBC压敏电阻通常采用交流385-420Vac，而采用压敏与固体放电管方案后可以把电压调到250Vac，实际工作中就是通过降低压敏电压来降低后级残压。

固体放电管SIDACtor

固体放电管的本质就是可控硅，通过把门级集成到内部，利用high dv/dt的原理使其触发工作，实现了固体放电管2个引脚的封装，在OBC里面主推的贴片产品，封装为SMC，8/20us耐受电流3kA，导通电压Vt为低压4V，在浪涌动作后可以忽略不记。

下方3个实测结果可以看出，压敏与固体放电管可以降低残压400V左右，同时经过多次浪涌之后，纯压敏会有衰减漏电流增加，而压敏与放电管由于固体放电管380Vdc的隔直能力，保证了该组合长时间工作状态下的持续稳定低漏电流。  

有源钳位也是以前不少章节介绍过，小东西大功能，算是最高性价比的浪涌吸收方案。

门极驱动

门极驱动通常会添加稳压管与TVS作为驱动过压保护，由于门极电阻具有限流能力，因此实际TVS在动作之后通常不会工作到峰值Vc，而实际的钳位电压取决于工作电流，介于击穿电压Vbr与钳位电压Vc之间。

Littelfuse专为碳化硅MOSFET开发出非对称驱动保护TVS，正压15-20V可选，负压-4.5~-5.5V，能够有效保护门极免受异常浪涌而损坏。  

配电盒中预充继电器新方案采用半导体MOSFET或IGBT，能够提高继电器的使用寿命，而高功率TVS可以并联于IGBT CE两端是避免IGBT过压的有效措施，贴片安装于PCB也可以减少对于尺寸空间的要求。

汽车应用都会用到CAN通讯，如下ESD常用物料作为参考，另外也有12V与36V的产品可选。