MOSFETs sa Mga Electric Vehicle Battery Management System: Pangunahing Tungkulin at Mga Insight sa Pagpili

Inilalarawan ng artikulong ito ang mga senaryo ng aplikasyon at pagpili ng mga parameter ng MOSFETs sa mga sistema ng BMS, kabilang ang pre-charge control, proteksyon sa baterya, at mataas na frequency na switching requirements. Angkop ito para sa mga EV OEM at mga tagaintegrate ng module.

I. Likuran: Ang Paglago ng EV ay Nagtutulak sa Pagbabago ng Power Device

Dahil sa mabilis na paglago ng global na merkado ng electric vehicle (EV), lalo na sa Tsina, Europa, at Hilagang Amerika, naging mahalagang subsistema na ang Battery Management Systems (BMS). Ito ang nagtutulak sa mas mataas na pamantayan ng performance at reliability para sa mga power semiconductor device.

Ang MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) ay mas lalong madalas gamitin sa BMS dahil sa kanilang mataas na bilis ng switching, mababang RDS(on), at mahusay na pagganap sa init—perpekto para sa kontrol ng kuryente, pre-charging, at proteksyon sa baterya.

II. Mga Pangunahing Gamit ng MOSFETs sa BMS

1. Kontrol sa Landas ng Pagpapakarga at Paglabas ng Kuryente

Ang mga MOSFET ay karaniwang ginagamit bilang pangunahing switch sa sirkuito upang pamahalaan ang landas ng pagkakarga at pagbaba ng kuryente. Ang N-channel devices, na may malakas na kakayahan sa pagdaloy ng kuryente, ay angkop para sa high-side o low-side na konpigurasyon.

Ang mga iminumungkahing modelo tulad ng Infineon IRF1405PBF at ON Semi NVMFS5C442NL ay nag-aalok ng mababang RDS(on) at katatagan na angkop sa automotive.

2. Proteksyon Laban sa Sobrang Boltahe, Sobrang Kuryente, at Maikling Sirkuito

Kasama ang mga detection IC, ang mga MOSFET ay bumubuo ng mga pamprotektang sirkuito na agad na humihinto kapag may abnormal na kondisyon upang maiwasan ang pagkasira ng baterya.

Ang mga device tulad ng TI CSD18510KCS at Vishay Si7336ADP ay nagtatampok ng matibay na boltahe ng pagkabali at epektibong pag-alis ng init.

3. Kontrol sa Pre-Charge Circuit

Ang mga pre-charge circuit ay nagko-control ng kasalukuyang pagsingit sa malalaking capacitor upang maiwasan ang surge current tuwing isinasaksak. Ang mga MOSFET ay nag-aalok ng maayos at ligtas na switching path.

Ang ST’s STP75NF75 at ROHM’s R6020ENX ay malawakang ginagamit dahil sa kanilang pagpapal toleransiya sa voltage at performance sa switching.

III. Mga Pangunahing Parameter at Gabay sa Pagpili

Parameter	Definisyon	Rekomendasyon
VDSS	Tensyon na matiis mula drain patungong source	Mas mataas kaysa 1.3 beses ang pinakamataas na boltahe ng sistema
Id	Pinakamataas na kasalukuyang drain	Kakayahang umabot sa tunay na peak operating current
RDS(on)	On-resistance	Mas mababa ang mas mainam, upang bawasan ang pagkonsumo ng kuryente at pagkakagawa ng init
Qg	Gate charge	Mas maliit ang sukat, mas mabilis ang switching speed at mas simple ang control.
PACKAGE	TO-220, DFN, SOP, at iba pa.	Pagsamahin ang pagpili ng layout para sa espasyo at pagdissipate ng init

IV. Pag-aaral ng Kaso: Pag-deploy ng MOSFET sa 400V EV BMS Platform

Sa isang proyektong European mid-size SUV, nangangailangan ang BMS ng MOSFET na kayang humawak ng tuluy-tuloy na 20A na kasalukuyan habang tiniyak ang sapat na voltage tolerance, thermal stability, at EMC compliance.

Ang napiling solusyon—Nexperia’s PSMN2R8-80BS—ay nag-alok ng mababang 5mΩ RDS(on) at D2PAK package para sa optimal na pagdissipate ng init at pag-assembly.

V. Ang Aming One-Stop MOSFET Supply & Service

Nagbubukod at namamahagi kami ng mga MOSFET mula sa mga sumusunod na nangungunang brand:

● Infineon

● ON Semiconductor

● Texas Instruments (TI)

● STMicroelectronics

● ROHM

● Nexperia

Nakikinabangan namin:

● Mga bahagi na may antas na AEC-Q101 para sa automotive

● Pagbabayad gamit ang maramihang uri ng pera

● Buong pagtutugma ng BOM