在電動汽車中，隔離技術(shù)推動更快的充電

作為 EV（電動汽車）領(lǐng)域最大的數(shù)字隔離 IC 技術(shù)供應(yīng)商，Silicon Labs 十多年來一直密切關(guān)注并參與該市場。在過去的一年里，我們看到這個市場的增長達到了前所未有的水平。根據(jù)麥肯錫的電動汽車指數(shù)，電動汽車的趨勢似乎正在轉(zhuǎn)變，因為去年標志著全球電動汽車銷量首次超過 100 萬輛。甚至 BP、殼牌和道達爾等石油和天然氣公司現(xiàn)在也在大力投資電動汽車和電池技術(shù)，今年春天，戴姆勒卡車公司的首席執(zhí)行官宣布“商用車后內(nèi)燃機時代的開始就在這里”。

從增長數(shù)據(jù)的角度來看，幾個月前在一次客戶會議上，我們的一位電動汽車客戶分享了一個令人印象深刻的數(shù)據(jù)點，解釋了當前傳統(tǒng)汽車市場如何以 2% 的速度增長，而新能源（主要是電動汽車和混合動力汽車）汽車行業(yè)的增長接近 30%。

業(yè)內(nèi)有人說電動汽車的“臨界點”涉及許多因素，但主要原因之一是近年來電池管理和充電技術(shù)的進步速度極快。

如果我們可以安全地假設(shè)未來和當前的電動汽車消費者有一件事，那就是他們都在尋找更快的充電體驗。汽車或卡車的充電速度越快，駕駛員上路的速度就越快。

隔離 IC、安全和充電
電隔離技術(shù)是 EV 的必備品，使充電體驗安全且盡可能快。隔離 IC 可防止人身和設(shè)備傷害，以及 EV 系統(tǒng)內(nèi)的通信故障。隔離技術(shù)通過提供電源域的隔離和分離來分離接地層和高壓。

簡單地說，IC 隔離器就像一個絕緣體。以此類推，考慮一個電話線插頭，它的電源線周圍有塑料包裹。絕緣體 IC 是一個類似的概念，只是它是電子的。與使用變壓器和其他磁性元件等分立元件相比，在方便的 IC 中具有這種隔離和絕緣特性，可以使系統(tǒng)設(shè)計人員的工作更輕松，并且他們的產(chǎn)品更具成本效益。

數(shù)字隔離器移動信號，隔離傳感器測量子系統(tǒng)中的電流和電壓。隔離設(shè)備通過管理和維護系統(tǒng)的安全性，同時管理電源電壓，為 EV 提供價值。作為一種安全產(chǎn)品，隔離器必須符合復雜的國際和安全標準。

車載充電器性能
提升隨著電動汽車市場的持續(xù)起飛，隨著越來越多的商業(yè)車隊和消費者選擇電動汽車，對更快充電技術(shù)的壓力將繼續(xù)增加。隔離技術(shù)為車載充電器帶來了巨大的價值，它是不同電源軌轉(zhuǎn)換的地方，需要大量的高性能隔離器。

在過去的幾年里，一種新的晶體管材料被確定出來，它對隔離 IC 的影響已經(jīng)轉(zhuǎn)移到市場上。用于 IC 的寬帶隙材料，例如氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC)，正越來越多地取代傳統(tǒng)的硅基場效應(yīng)晶體管 (FET)，因為它們能夠以更快的速率切換更多的電流并且運行溫度更低，不像FET 往往會發(fā)熱，并且對流經(jīng)材料的電流有限制。Silicon Labs 和業(yè)內(nèi)其他幾家 IC 供應(yīng)商設(shè)計了隔離式柵極驅(qū)動器 IC，用于在高頻下切換寬帶隙 FET，我們看到車載充電器利用了這項創(chuàng)新。

特斯拉是首批采用寬帶隙材料的新型隔離 IC 的電動汽車制造商之一，現(xiàn)在其他電動汽車制造商也紛紛效仿。在相對較短的時間內(nèi)，行業(yè)的早期領(lǐng)導者通過提供寬帶隙 FET 和互補的穩(wěn)健、高頻隔離柵極驅(qū)動器 IC，推動了車載充電器功率密度的巨大飛躍，最終推動了更快、更安全的充電體驗。

電動汽車市場增長和技術(shù)進步正在迅速發(fā)展。這是一個值得關(guān)注的趨勢，因為內(nèi)燃機可能會比我們想象的更快退居二線。