控制儲能功率半導體的關鍵——低邊驅動芯片

  ICC訊 在儲能設備中，低邊驅動（NMOS）它的作用非常重要，它提供穩(wěn)定和高效電力轉換控制，保證電池管理系統(tǒng)的正常運行。低邊驅動不僅保證了能量轉換的效率和穩(wěn)定性，而且對電池的安全運行起著決定性的作用。如果沒有低邊驅動，便攜式儲能設備可能無法正常工作，從而影響設備的可靠性和使用壽命。另外，低邊驅動和電池管理系統(tǒng)（BMS）緊密相連。BMS負責監(jiān)控電池狀態(tài)，包括電量、溫度、電壓等，必要時應采取防止過充、過放等保護措施。

  在這種情況下，低邊驅動起著橋梁的作用，將控制指令傳遞到功率變換器，從而保護電池不受損壞。無低邊驅動，BMS將無法有效執(zhí)行其保護功能，可能導致電池性能下降甚至安全事故。與普通驅動器或高邊驅動器相比（PMOS），NMOS或NPN晶體管等低邊驅動配置通常適用于接地參考負載。在此配置中，開關元件位于負載和地面之間，通過激活或關閉開關來控制電流流向地線，從而控制負載的工作狀態(tài)。

  低邊驅動的一個優(yōu)點是，當開關關閉時，負載和負載電源斷開有助于降低靜態(tài)功耗。在配置高邊驅動時，開關位于電源和負載之間。該配置適用于PMOS或PNP晶體管等電源參考負載。高邊驅動的優(yōu)點是開關關閉時負載與電源連接，使負載電壓在開關關閉時直接監(jiān)測。在便攜式儲能設備中，低邊驅動的應用可能包括控制充放電路中的繼電器或開關元件，以確保電能轉換過程的穩(wěn)定性和效率。如果沒有低邊驅動，這些控制功能可能無法實現(xiàn)，影響設備的正常運行和用戶體驗。

  儲能中低邊驅動芯片的發(fā)展趨勢

  目前，低邊驅動芯片在儲能系統(tǒng)中的應用已經相對成熟，并在不斷發(fā)展。主要用于電源管理、系統(tǒng)集成、隔離通信等領域，具有高效的能耗管理、低成本、小體積、RDSon小、使用中熱量小的優(yōu)點。為保證安全運行，現(xiàn)代低邊驅動通常采用光耦合器或集成隔離技術，使控制系統(tǒng)與高壓側有良好的電氣隔離，防止高壓沖擊損壞低壓電路部分，提高系統(tǒng)的可靠性。

  隨著技術的發(fā)展，新型低邊驅動芯片開關速度更快，導通/關閉延遲更低，有助于減少功率轉換過程中的開關損耗，改善整個儲能系統(tǒng)能源利用效率，減少加熱，延長電池壽命。針對分布式儲能、電動汽車、移動電源、不間斷電源系統(tǒng)等日益增長的儲能市場需求，低邊驅動芯片設計也在不斷創(chuàng)新，以滿足不同應用場景的需求，如支持更高的工作電壓、更大的電流能力、更寬的工作溫度范圍和更強的電磁兼容性。

  隨著新能源產業(yè)的快速發(fā)展，特別是在儲能領域，低邊驅動芯片的技術研發(fā)也在朝著更高的集成度、更強的功能、更好的散熱性能和更好的性價比方向發(fā)展。同時，隨著SiC和Gan等新型半導體材料的應用，低邊驅動芯片在大功率密度和高頻切換方面的性能將進一步提高。目前，全球市場上許多企業(yè)致力于低邊驅動芯片的研發(fā)和生產，如TI、ST、安森美、英飛凌等。在中國，如斯蘭微、華潤微、比亞迪半導體等。制造商不斷推出低邊驅動芯片產品，以滿足市場趨勢和當?shù)乜蛻舻男枨蟆?

  低邊驅動芯片是儲能系統(tǒng)不可缺少的一部分，保證了能源管理系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定和安全運行。并且隨著新能源汽車、隨著智能家居等領域的快速發(fā)展，低邊驅動芯片在儲能產品中的應用場景將進一步擴大。這些新興領域對能源管理有更高的要求，為低邊驅動芯片提供了廣闊的發(fā)展空間。