MOSFET dalam Sistem Manajemen Baterai Kendaraan Listrik: Fungsi Utama & Wawasan Pemilihan

Artikel ini menjelaskan skenario aplikasi dan pemilihan parameter MOSFET dalam sistem BMS, mencakup kontrol pra-pengisian, proteksi baterai, serta kebutuhan pensaklaran frekuensi tinggi. Artikel ini cocok untuk produsen EV (OEM) dan integrator modul.

I. Latar Belakang: Pertumbuhan EV Mendorong Inovasi Perangkat Daya

Dengan pesatnya pertumbuhan pasar kendaraan listrik (EV) global, terutama di Tiongkok, Eropa, dan Amerika Utara, Sistem Manajemen Baterai (BMS) telah menjadi subsistem yang krusial. Hal ini mendorong standar kinerja dan keandalan yang lebih tinggi untuk perangkat semikonduktor daya.

MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) semakin banyak digunakan dalam BMS karena kecepatan pensaklaran yang tinggi, RDS(on) rendah, serta kinerja termal yang sangat baik—sangat ideal untuk kontrol arus, pra-pengisian, dan perlindungan baterai.

II. Aplikasi Utama MOSFET dalam BMS

1. Kontrol Jalur Pengisian dan Pelepasan Muatan

MOSFET umumnya digunakan sebagai saklar utama rangkaian untuk mengelola jalur pengisian dan pelepasan muatan. Perangkat saluran-N, dengan kemampuan konduksi yang kuat, ideal untuk konfigurasi sisi-atas atau sisi-bawah.

Model yang direkomendasikan seperti Infineon IRF1405PBF dan ON Semi NVMFS5C442NL menawarkan RDS(on) rendah serta keandalan kelas otomotif.

2. Perlindungan terhadap Tegangan Lebih, Arus Lebih, dan Korsleting

Dipasangkan dengan IC deteksi, MOSFET membentuk rangkaian pelindung yang langsung mati saat terjadi kondisi abnormal guna mencegah kerusakan baterai.

Perangkat seperti TI CSD18510KCS dan Vishay Si7336ADP menyediakan tegangan tembus yang tinggi serta disipasi panas yang efektif.

3. Pengendali Rangkaian Pra-Muatan

Rangkaian pra-muatan mengendalikan arus masuk ke kapasitor besar untuk menghindari lonjakan arus saat startup. MOSFET memberikan jalur pensaklaran yang halus dan aman.

ST’s STP75NF75 dan ROHM’s R6020ENX banyak diadopsi karena toleransi tegangan dan kinerja pensaklarannya.

III. Parameter Utama dan Panduan Pemilihan

Parameter	Definisi	Rekomendasi
VDSS	Tegangan tahanan drain-source	Lebih tinggi dari 1,3 kali tegangan sistem maksimum
Id	Arus drain maksimum	Memenuhi arus operasi puncak aktual
RDS(on)	Hambatan On	Semakin rendah semakin baik, mengurangi konsumsi daya dan panas yang dihasilkan
Qg	Biaya gerbang	Semakin kecil ukurannya, semakin cepat kecepatan pensaklaran dan semakin sederhana kontrolnya.
Paket	TO-220, DFN, SOP, dll.	Gabungkan pemilihan layout ruang dan pendinginan

IV. Studi Kasus: Penerapan MOSFET pada Platform BMS EV 400V

Dalam proyek SUV menengah Eropa, BMS memerlukan MOSFET yang mampu menangani arus kontinu 20A sambil memastikan toleransi tegangan yang memadai, stabilitas termal, dan kepatuhan EMC.

Solusi yang dipilih—Nexperia PSMN2R8-80BS—menawarkan RDS(on) rendah sebesar 5mΩ dan paket D2PAK untuk disipasi panas dan perakitan yang dioptimalkan.

V. Layanan & Pasokan MOSFET Satu Atap Kami

Kami menyediakan stok dan mendistribusikan MOSFET dari merek-merek terkemuka berikut:

● Infineon

● ON Semiconductor

● Texas Instruments (TI)

● STMicroelectronics

● ROHM

● Nexperia

Kami menawarkan:

● Komponen kelas otomotif AEC-Q101

● Pembayaran multi-mata uang