面向未來(lái)節(jié)能汽車(chē)的大功率高壓產(chǎn)品
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時(shí)間：2012-11-20
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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然而，如今我們發(fā)現(xiàn)汽車(chē)電網(wǎng)領(lǐng)域出現(xiàn)了較大轉(zhuǎn)變 - 電壓越來(lái)越高。從10~15年前高電壓（HV）被應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)乘用車(chē)中，這種轉(zhuǎn)變既已開(kāi)始。電壓高于14V的電網(wǎng)開(kāi)始在一些專(zhuān)用領(lǐng)域發(fā)展。采用100V或者更高電壓的應(yīng)用實(shí)例如圖1所示 ：高壓壓電燃料噴射、HID（高強(qiáng)度放電）照明和面向豪華汽車(chē)內(nèi)高可靠性環(huán)繞聲HIFI系統(tǒng)的高端大功率D類(lèi)放大器之類(lèi)的應(yīng)用。高壓系統(tǒng)首次用在了小批量高端車(chē)內(nèi)，從而將汽車(chē)14V/12V電池的電壓提升到了更高的水平，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于100V。如果環(huán)境立法者開(kāi)始實(shí)施排放法規(guī)（其要求實(shí)現(xiàn)比過(guò)時(shí)的內(nèi)燃機(jī)能夠提供的高得多的燃料效率），那么高壓系統(tǒng)很快就會(huì)成為必需品。借助于高精度燃料噴射器，柴油機(jī)和當(dāng)今汽油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒過(guò)程可以得到大幅改善，從而顯著降低排放量。效率最高的燃料噴射器由基于高壓壓電元件的復(fù)雜高壓噴射器驅(qū)動(dòng)，它會(huì)在精確的時(shí)間將很小劑量的燃料噴射到各個(gè)氣缸的燃燒室內(nèi)。于是，高電壓進(jìn)入現(xiàn)代汽車(chē)的重點(diǎn)領(lǐng)域，為內(nèi)燃機(jī)提供支持，并最終成為引擎蓋下廣為接受的高壓應(yīng)用。
但是，現(xiàn)代節(jié)能汽車(chē)的發(fā)展不會(huì)隨著內(nèi)燃機(jī)的改善而止步。最終，像豐田這樣勇于開(kāi)拓創(chuàng)新且具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的汽車(chē)制造商會(huì)開(kāi)始改變汽車(chē)動(dòng)力系，從而推動(dòng)現(xiàn)代汽車(chē)的電氣化發(fā)展。因此，混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始利用功能強(qiáng)大的電動(dòng)機(jī)來(lái)減少內(nèi)燃機(jī)的使用，甚至徹底取代之。為了滿(mǎn)足內(nèi)燃機(jī)的功率要求，需要采用高壓技術(shù)來(lái)將電傳動(dòng)系統(tǒng)的電流保持在可接受的水平，同時(shí)產(chǎn)生幾十到幾百千瓦的電機(jī)功率。歸根結(jié)底，這對(duì)于汽車(chē)內(nèi)的高壓芯片而言是一大突破。孤立的專(zhuān)門(mén)應(yīng)用突然不復(fù)存在，取而代之的是一整個(gè)需要高壓開(kāi)關(guān)與驅(qū)動(dòng)器IC且耗電高的芯片密集型動(dòng)力系架構(gòu)。連同混合或者電動(dòng)動(dòng)力系的技術(shù)挑戰(zhàn)一起，高壓器件突然成了關(guān)注的焦點(diǎn)，并且需要具備如下特性：效率高、穩(wěn)定性高和價(jià)格極具競(jìng)爭(zhēng)力以滿(mǎn)足終端用戶(hù)的預(yù)算要求。汽車(chē)向節(jié)能混合動(dòng)力汽車(chē)方向發(fā)展還引發(fā)了先進(jìn)汽車(chē)電源管理產(chǎn)品組合的發(fā)展與變革。電壓要求不再僅僅局限于100V以?xún)?nèi)?，F(xiàn)在，電壓需要高達(dá)600V至1200V，其目前只被應(yīng)用到重型工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和部分由110V或220V AC家庭電網(wǎng)供電的家用電器或消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用領(lǐng)域。
從汽車(chē)的角度來(lái)看，這種技術(shù)與架構(gòu)變化發(fā)生得非?？?；至少對(duì)于更注重技術(shù)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性而非快速創(chuàng)新或提早采用新技術(shù)的行業(yè)而言，它發(fā)生得很快。但是，豐田在混合動(dòng)力汽車(chē)領(lǐng)域的成功、燃料價(jià)格的急劇上漲和更嚴(yán)格的排放法規(guī)讓我們必須加快變革，對(duì)于需要趕上日本先進(jìn)的創(chuàng)新型混合技術(shù)的美國(guó)和歐洲汽車(chē)制造商而言尤為如此。
國(guó)際整流器公司 (IR) 在采用這種方法為汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)高電壓方面居于有利地位。公司已經(jīng)有了非?？煽康?、面向標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)的汽車(chē)產(chǎn)品組合，其采用獲得專(zhuān)利的MOSFET和驅(qū)動(dòng)器技術(shù)，適于標(biāo)準(zhǔn)14V應(yīng)用，并且利用電壓為40V與75V的智能電源和大電流IC技術(shù)滿(mǎn)足了24V卡車(chē)市場(chǎng)更高的電壓要求。同時(shí)，IR一直致力于工業(yè)和消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)，利用其高壓技術(shù)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源和其它專(zhuān)用HV解決方案實(shí)現(xiàn)了100V、200V、600V與1200V的電壓。這讓汽車(chē)團(tuán)隊(duì)能夠立即采用高壓芯片和封裝技術(shù)，而這正是汽車(chē)市場(chǎng)內(nèi)突然變得重要的新要求。
一般來(lái)說(shuō)，將非汽車(chē)芯片和封裝技術(shù)轉(zhuǎn)變成質(zhì)量目標(biāo)為零缺陷現(xiàn)場(chǎng)故障率的穩(wěn)定型汽車(chē)產(chǎn)品并不簡(jiǎn)單。但是，由于很早就從事上述HV應(yīng)用，所以IR的汽車(chē)團(tuán)隊(duì)擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。10多年來(lái)，IR汽車(chē)產(chǎn)品部一直與市場(chǎng)領(lǐng)先的一級(jí)汽車(chē)供應(yīng)商合作開(kāi)發(fā)壓電燃料噴射，這讓我們能夠開(kāi)發(fā)出高度穩(wěn)定的高壓驅(qū)動(dòng)器技術(shù)和符合汽車(chē)質(zhì)量與穩(wěn)定性要求的車(chē)用電源開(kāi)關(guān)。這種經(jīng)驗(yàn)和大量的工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電源產(chǎn)品組合讓國(guó)際整流器公司的汽車(chē)業(yè)務(wù)部能夠非常迅速地順應(yīng)汽車(chē)HV趨勢(shì)和實(shí)現(xiàn)符合混合動(dòng)力汽車(chē)市場(chǎng)要求與質(zhì)量目標(biāo)的穩(wěn)定型汽車(chē)高壓產(chǎn)品。
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