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48V電氣架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化路徑研究（上）

2024-10-11 08:11:18·  來(lái)源：電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟  
　
2、電源模塊技術(shù)在48V執(zhí)行負(fù)載產(chǎn)業(yè)鏈不成熟的階段，電源模塊是解決混合電氣架構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，集中式配電受到更高電流、更低能耗等多重挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)中心行業(yè)正向48VPDN分布式供電架構(gòu)轉(zhuǎn)型，降低配電總線電流和損耗。Vicor正弦轉(zhuǎn)換器拓?fù)湓谕負(fù)渖吓cZCS/ZVS諧振轉(zhuǎn)換器有一些相似之處，但其工作原理仍有差異。SAC是一種基于變壓器的串聯(lián)諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。與準(zhǔn)諧振ZCS/ZVS轉(zhuǎn)換器不同，正弦幅度轉(zhuǎn)換器以等于初級(jí)側(cè)儲(chǔ)能電路的諧振頻率的固定頻率工作。初級(jí)中的開關(guān)FET被鎖定到初級(jí)的自然諧振頻率，并且在過(guò)零點(diǎn)處切換，從而消除了開關(guān)中的功耗（提高效率），減少了高階噪聲諧波的生成（需要較少的輸出電壓濾波）。圖片

圖 11 正弦轉(zhuǎn)換器拓?fù)?

在正弦轉(zhuǎn)換器中，初級(jí)漏感被最小化，因?yàn)樗皇顷P(guān)鍵的儲(chǔ)能元件（與ZCS/ZVS諧振轉(zhuǎn)換器相反）。因此SAC可以在更高的頻率下工作，可以使用更小的Transformer，進(jìn)而提升功率密度和效率。Vicor IBC和VTM的工作頻率為幾MHz。與傳統(tǒng)的ZCS/ZVS轉(zhuǎn)換器相比，該頻率是固定的，與負(fù)載無(wú)關(guān)。正弦轉(zhuǎn)換器通過(guò)增加初級(jí)諧振回路上的正弦電流幅度來(lái)響應(yīng)次級(jí)上增加的負(fù)載。這反過(guò)來(lái)又增加了耦合到次級(jí)的能量，抵消了增加的負(fù)載。當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，正弦曲線的振幅減小，在“無(wú)負(fù)載”條件下接近零。但是Vicor目前電源模塊成本較高，多應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心、衛(wèi)星系統(tǒng)等。

圖片

圖 12 BCM6135高響應(yīng)速度和效率特性

未完，待續(xù)……

作者| 曲婧瑤 ——中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)電動(dòng)化研究中心產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究部部長(zhǎng)

特別鳴謝：長(zhǎng)安汽車 英飛凌 聯(lián)合電子 VICOR 冠宇 思瑞浦 國(guó)汽（北京）智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院有限公司

其他參與單位： 東風(fēng)汽車 廣州汽車 上海汽車 奇瑞汽車 北京汽車 長(zhǎng)城汽車 極氪汽車 理想汽車 路特斯 深向科技 博世 豫北轉(zhuǎn)向 金脈電子 奧托立夫 紫光 臺(tái)達(dá)電子 道陟科技 廈門宏發(fā)*聲明：本文內(nèi)容由作者提供，僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。

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