动力系统应用辅助源的最优解SCT81620/1Q

新能源车辆的动力系统由电驱/电控、高压配电、电池、充电/直流-直流转换等单元等组成。

一、车载动力系统单元拆解

1-1 电驱/电控单元

监测电池和电动机的状态， 如依据加速踏板控制电机输出电磁力，给电机供电并对其进行精细控制和调整以达到最佳效果。

1-2 高压配电单元

高压配电单元通过母排及线束将高压元器件电连接，为新能源汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能等，保护和监控高压系统的运行。

1-3 电池单元

电池储存车辆需要的电能。电池通常采用锂离子电池或磷酸锂铁电池。电池分为高压和低压两种类型，高压电池主要负责给电动机供电，低压电池用于车辆其他系统的电力需要。一般来说，电池的续航里程是评估电动车性能和使用体验的关键指标之一。

1-4 充电(OBC)/直流-直流转换单元

通常将充电和直流-直流转换功能集成一体。充电将交流电转化为直流电，将电能存储到电池中。直流-直流转换器将电池中的能量转换成系统可用的低压电源。

在这几大类应用系统中，由于控制系统通常在低压侧(12V/24V)，而功率器件通常在高压侧（400V/800V）。从系统安全的角度考虑，需要有一套安全可靠的隔离电源方案，给系统的低压和高压侧分别供电。

二、痛点分析

2-1 EMI问题

传统方案推出较早，采用固定频率方式，开关频率的噪声问题通常比较难解决，需要花较多的时间对EMI滤波器件进行设计，同时需要较大的EMI滤波器，增加系统成本。

2-2 输入电压范围问题

在很多客户应用中，需要支持12V/24V的电池输入，但传统方案需要采用不同的线路设计。

2-3 过流保护功能

传统方案中，过流保护常采用恒流模式的保护方式。而工程师在系统设计时，为了提高系统抗干扰能力，通常会设计采用一个较大的过流保护点。当线路长时间在过流点工作时，随着磁性元件的温升，饱和电流点的下降，可能会导致变压器/电感饱和，从而引起线路损坏。

2-4 启动电流问题

多电源工作时，启动时的冲击电流过大，导致系统在低电池电压时，不能正常启动。

芯洲科技最新推出的SCT81620Q（MSOP-8）、SCT81621Q（MSOP-10）升压/升降压/反激控制器方案可完美解决以上应用痛点问题，为客户带来最佳的动力系统辅助源解决方案。

三、系统级供电解决方案

方案1-反激式辅助源解决方案

方案2-高性能Sepic辅助源解决方案

SCT81620Q/SCT81621Q解决方案拥有以下优点：

3-1 具有抖频功能

与传统方案可以P2P替换，在不改动外围PCB设计的基础上，快速提升系统EMI性能，并可降低系统EMI滤波器体积，减少系统成本。

3-2 宽电压范围

支持最高电压65V，可以一套线路设计满足12V/24V车载电池应用需求。

3-3 打嗝模式

采用打嗝模式的保护功能，有效降低过流时系统功耗，防止磁性元件出现饱和。

3-4 启动冲击电流低

SCT81620Q的启动时间为22ms，与传统方案相比，启动冲击电流仅是传统方案的20%。