800 V 系統主動放電電路參考設計：四種方案任你選！

來源: Vishay威世科技

伴隨著電動汽車的快速發展，車企和終端使用者對與其相關的安全性問題的關注度也與日俱增。特別是隨著汽車系統向更高電壓架構演進，如何規避高壓對人身造成傷害，也就成了一個必須仔細考量的課題。

為了杜絕高壓風險，主動放電是一個有效的技術手段，其原理是通過可控的方式耗散電容器(或任何其他儲能元件)中儲存的能量，使系統電壓能在規定的時間內達快速到安全值。比如在汽車應用中，相關法規規定直流母線電壓必須在碰撞後的 5 秒內降至 60 V 的安全電壓。在實際的研發中，車企通常會傾向于執行更為嚴苛的放電時間標準，以凸顯自身產品在安全性方面的差異化優勢。

Vishay 積極回應這樣的市場需求，開發出了面向 800 V 系統的主動放電電路參考設計，該參考設計能夠讓 500 μF 電容器在不到 2 秒的時間內，將 850 V 的直流鏈路母線電壓放電至 60 V，並且能夠在 15 秒內重複放電過程三次，完全可以滿足相關安全規範的要求。

圖 1：Vishay 主動放電電路參考設計框圖

從系統架構上看，800 V 主動放電電路設計並不複雜，它主要由柵極驅動器、MOSFET 和放電(泄放)電阻三個核心元器件構成，不過想要達到設計目標，這些元器件的選型，以及確保它們之間協同工作以實現所需的功能，就顯得尤為關鍵了。

Vishay 的參考設計正是幫助開發者解決了這一難題，基於設計需求，從 Vishay 豐富的產品組合中，優選出了合適元器件，並以高度優化的系統設計將它們整合在一起。這樣一來，開發者能夠以此參考設計為基礎，將其快速移植到其他特定的應用場景中。

比如，在柵極驅動器的選擇上，該參考設計選用了 Vishay 的汽車級 MOSFET 驅動器 VOMDA1271，VOMDA1271 的一大優勢就是它能夠從隔離屏障的低壓初級側的紅外發射器獲得驅動其內部電路所需的全部能量，而無需外接電源來提供 VCC，同時具有關斷電路，有效簡化了系統 BOM。

同時，控制放電時間的 MOSFET 選擇了 MXP120A250FE，這款 1200 V SiC MOSFET 能夠承受放電期間通過的電流量，並能夠在不超出最大結溫的情況下耗散內部能量，非常適合主動放電應用。

圖2：Vishay 800 V 系統主動放電電路參考設計提供四種不同放電電阻變體方案

特別值得一提的是，為了助力客戶在放電電阻選型時對不同技術進行探索和比較，Vishay 這款 800 V 系統主動放電電路參考設計提供了四種不同的放電電阻變體方案，涵蓋功率型線繞電阻器（圖 2 左上和右上）、碳膜 MELF 電阻器（圖 2 左下）和厚膜功率電阻器（圖 2 右下）三種主流技術，以滿足不同類型的應用需求。

總之，Vishay 的 800 V 系統主動放電電路參考設計，基於 Vishay 久負盛名的汽車級產品組合，能夠滿足嚴苛的安全法規要求，並為適應多樣化的應用開發提供了可選的差異化放電電阻方案，為汽車電氣化開發帶來的價值不言而喻。

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