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上海貝嶺新品MOS管BLP05N07賦能新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器
南山電子代理的BLP05N07是上海貝嶺N溝道增強(qiáng)型功率MOSFET，這款70V 5mΩ SGT MOS管采用先進(jìn)的雙溝槽Ⅱ技術(shù)制造而成，能夠降低導(dǎo)通損耗，提升開關(guān)性能，并增強(qiáng)雪崩能量，適用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和高速開關(guān)應(yīng)用。
一、概述
在中國電動(dòng)兩輪車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ摺Ｗ?019年國標(biāo)（GB 17761-2018）實(shí)施后，48V新國標(biāo)電動(dòng)自行車逐漸成為市場主流，目前約占電動(dòng)兩輪車總銷量的70%以上。屏蔽柵金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（SGT-MOSFET）作為新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器的核心器件，其性能決定了控制器的整體效率和長期運(yùn)行的可靠性和安全性。上海貝嶺作為MOSFET市場的主要供應(yīng)商之一，現(xiàn)推出針對(duì)新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器的新產(chǎn)品70V 5mΩ SGT MOSFET BLP05N07，該器件針對(duì)新國標(biāo)電動(dòng)自行車應(yīng)用特點(diǎn)，結(jié)合多年SGT設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化器件擊穿電壓和降低開關(guān)及導(dǎo)通損耗，助力客戶產(chǎn)品安全高效運(yùn)行。
二、 新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器應(yīng)用解析
48V新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器是70V SGT MOSFET的主要應(yīng)用場景，圖1展示了該類驅(qū)動(dòng)器的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其核心為6顆MOSFET器件組成的三相全橋逆變電路。該應(yīng)用場景具有瞬態(tài)過載、短路電流大等特點(diǎn)，因此對(duì)MOSFET器件的技術(shù)要求主要是在短路工況和瞬態(tài)大電流工況下的可靠性。圖2所示為主流新國標(biāo)控制器在母線電壓54V（即常規(guī)48V電池滿電狀態(tài)）下的短路波形，測得短路工況下MOSFET器件漏源極間電壓過沖最高可達(dá)65.02V。傳統(tǒng)電動(dòng)自行車控制器普遍采用60V 器件，短路電壓過沖值已接近60V器件的實(shí)際擊穿電壓，長期運(yùn)行存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。使用貝嶺70V 器件可顯著提升系統(tǒng)的安全冗余，有效增強(qiáng)整機(jī)安全性和可靠性。
新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器拓?fù)鋱D：
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短路工況下功率器件漏源極間電壓過沖：
三、 貝嶺SGT技術(shù)平臺(tái)
截至目前，貝嶺SGT產(chǎn)品線已經(jīng)涵蓋了40/60/70/80/85/100/135/150/200共9個(gè)電壓檔位，并衍生了上百款各種電流能力及各種封裝形式的產(chǎn)品，且均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供貨。出色的設(shè)計(jì)讓貝嶺SGT產(chǎn)品比市場主流競品有顯著性能優(yōu)勢，同時(shí)依托成熟的特色工藝線，保證了貝嶺SGT產(chǎn)品在可靠性、良率、參數(shù)穩(wěn)定性方面也有上佳表現(xiàn)。
四、 BLP05N07產(chǎn)品核心優(yōu)勢
1.能效領(lǐng)跑——低導(dǎo)通電阻Rds(on)
導(dǎo)通電阻決定了功率MOSFET在導(dǎo)通期間內(nèi)的損耗，在同等規(guī)格、相同封裝下，貝嶺器件相較于市場主流競品具有更低的導(dǎo)通電阻Rds(on)。
2.動(dòng)態(tài)性能升級(jí)——低柵極電荷
柵電荷可以客觀地描述驅(qū)動(dòng)損耗，在同等規(guī)格、相同封裝下，貝嶺器件比市場主流競品具有更小的柵電荷，可有效降低開關(guān)驅(qū)動(dòng)損耗。
導(dǎo)通電阻Rds(on) 與柵極電荷對(duì)比：
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3.溫控表現(xiàn)卓越——板級(jí)溫升表現(xiàn)
得益于低導(dǎo)通電阻，在新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器400W穩(wěn)態(tài)帶載測試中，同等散熱條件下，BLP05N07的溫升比市場主流競品低1.5℃，如圖5所示。在兩倍額定功率800W極限過載測試中，5分鐘溫升測試結(jié)果比市場主流競品低2.5℃，如圖6所示。此外，在相同輸出功率條件下，貝嶺器件低導(dǎo)通損耗的特點(diǎn)可以提高電動(dòng)自行車的續(xù)航里程。
新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器400W穩(wěn)態(tài)溫升測試：
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新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器800W極限過載測試：
電動(dòng)自行車控制器800W極限過載測試.png)
4.抗短路能力強(qiáng)勁——8us超長耐受
貝嶺BLP05N07的短路耐受能力可以滿足新國標(biāo)電動(dòng)自行車控制器在48V電池滿電壓狀態(tài)下發(fā)生短路的可靠性要求。圖7為使用BLP05N07的控制器在54V 母線電壓下的相間短路波形，器件短路耐受時(shí)長超過8us。
母線電壓54V下相間短路：
五、 貝嶺功率器件選型方案
上海貝嶺功率針對(duì)新國標(biāo)電動(dòng)自行車、電動(dòng)輕便摩托車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)叉車和輕型低速四輪車控制器應(yīng)用設(shè)計(jì)有多條SGT產(chǎn)品線，包含70V、85V、100V、110V、135V和150V等電壓等級(jí)器件，歡迎垂詢！具體型號(hào)參考下表：
本文由上海貝嶺授權(quán)經(jīng)銷商南山電子轉(zhuǎn)載自上海貝嶺官方公眾號(hào)，轉(zhuǎn)載時(shí)內(nèi)容略有修改。原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/WwNyK76Wde5v-6FhNPsCRQ。
