汽车电子新时代——Littelfuse产品助力xEV动力系统设计

一、引言

在汽车行业迈向智能化、电动化的今天，先进电子技术在汽车的各个应用领域中发挥着至关重要的作用。Littelfuse作为一家在电路保护、功率控制和传感领域具有深厚技术积累的企业，其产品广泛应用于xEV（电动车辆）的各个系统中。本文将深入探讨xEV市场的发展趋势，详细介绍Littelfuse产品在xEV动力系统各功能模块中的应用及优势。

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二、xEV市场趋势

（一）市场规模增长

2019年全球乘用车销售低迷，但电动汽车却迎来了丰收年，全球电动汽车保有量从2018年的510万辆增长到2019年的720万辆。预计到2030年，全球电动汽车销量将达到2500万辆，中国将继续在电动汽车市场占据主导地位。

（二）充电基础设施完善

2019年全球共有730万个充电器，其中650万个为私人充电器。便利性、成本效益以及各种支持政策，如优惠费率、设备购买激励和回扣等，是推动充电基础设施不断扩展的主要因素。

（三）政策支持与可持续发展

各国政府的法规、环境担忧和性能需求推动了汽车向电动汽车的转变。政策持续支持电动汽车的部署，并逐渐形成更全面的政策组合。可持续发展情景旨在到2030年确保普遍能源接入，大幅减少空气污染物排放，并符合《巴黎协定》的全球气候目标。

三、xEV动力系统概述

xEV动力系统主要包括电池管理系统（BMS）、车载充电器（OBC）、牵引电机逆变器、DC - DC转换器和电池分配单元（BDU）等功能模块。这些模块相互协作，为车辆提供动力和能量管理。

四、Littelfuse产品在xEV动力系统中的应用

（一）电池管理系统（BMS）

BMS负责监测和管理电池的状态，确保电池的安全和性能。Littelfuse为BMS提供了多种保护产品，如SMD保险丝（501A、881等）、TVS二极管（TPSMC、TPSMD等）和TTape™平台（TTP）。这些产品具有出色的温度稳定性、快速响应故障电流的能力，能够保护电池和下游BMS组件免受高故障电流和瞬态电压的影响。

（二）车载充电器（OBC）

OBC将交流电转换为直流电，为车辆电池充电。Littelfuse的产品在OBC中提供了全面的保护和控制功能。例如，保险丝（526、527等）提供短路和过载保护；MOV（AUMOV、SM10）和GDT（CG2、CG3）用于抑制雷击和系统瞬态浪涌；SIDACtor®（Pxxx0FNL、Pxxx0SD）和TVS二极管（TPSMB、SZ1SMB等）提供更低的钳位电压，保护敏感电路；门驱动器（IXD_6xxSI、IX4340NE）控制开关MOSFETs，实现高效的功率转换。

（三）牵引电机逆变器

牵引电机逆变器将直流电转换为交流电，驱动车辆的牵引电机。Littelfuse的产品在逆变器中起到保护和控制的作用。TVS二极管（TPSMB、TPSMA6L等）和TVS二极管阵列（AQ24COM - 02、AQ4022）用于抑制瞬态电压和ESD、EFT干扰；保险丝（441A、526等）提供短路和过载保护；IGBT门驱动器（IXD 6xxSI、IX4340NE）控制开关MOSFETs，实现快速的开关动作；热保护器（HCRTP - mini）用于保护MOSFETs免受过热损坏。

（四）DC - DC转换器

DC - DC转换器将高电压直流电转换为低电压直流电，为车辆的电子设备供电。Littelfuse的产品在DC - DC转换器中提供了类似的保护和控制功能，如TVS二极管、保险丝、热保护器和门驱动器等。

（五）电池分配单元（BDU）

BDU负责分配电池的电能到各个系统。Littelfuse为BDU提供了高压直流接触器（DCNHR）、TVS二极管（TP5.0SMDJ）和辅助保险丝（10EV、20EV等）。高压直流接触器用于连接和断开电池与电动传动系统的连接，TVS二极管用于抑制瞬态电压，辅助保险丝用于提供短路和过载保护。

五、Littelfuse产品的优势

（一）符合标准

Littelfuse的许多产品都经过了严格的测试，符合AEC - Q等汽车行业标准，以及ISO、IEC等国际标准，能够满足汽车应用的高可靠性要求。

（二）性能卓越

产品具有出色的温度稳定性、快速响应时间、优秀的钳位能力和低泄漏电流等特点，能够有效保护电子设备免受各种电气干扰和故障的影响。

（三）设计灵活

产品具有多种封装形式和规格，如表面贴装器件（SMD）、螺栓安装形式等，便于工程师进行灵活的设计和布局。

（四）易于集成

部分产品如TTape™平台可以简单地集成到现有的BMS解决方案中，无需复杂的校准和温度查找表，降低了设计和开发的难度。

六、汽车应用标准

汽车电子系统需要满足一系列严格的标准，以确保其在复杂的电气环境中正常工作。Littelfuse的TVS二极管和二极管阵列等产品符合ISO7637 - 2、ISO16750 - 2和ISO10605等标准，能够有效应对传导和耦合的电气干扰、静电放电等问题。

七、总结与展望

随着xEV市场的不断发展，对电路保护、功率控制和传感产品的需求也将持续增长。Littelfuse凭借其丰富的产品线和卓越的产品性能，为xEV动力系统的设计提供了可靠的解决方案。作为电子工程师，在设计xEV相关系统时，我们应充分考虑这些产品的优势，结合具体的应用需求，选择合适的保护和控制方案，以确保系统的安全、可靠和高效运行。同时，我们也期待Littelfuse在未来能够推出更多创新的产品，为汽车电子行业的发展做出更大的贡献。

你是否在实际的xEV设计中遇到过类似的保护和控制问题？你对Littelfuse的产品有什么看法和建议？欢迎在评论区分享你的经验和想法。