摘要：在新能源汽车领域，高压DC-DC转换技术的应用场景非常广泛，涵盖牵引逆变器栅极驱动器电源、电池管理系统（BMS）、车载充电装置（OBC）、12V系统待机电源、μDCDC变换器、动力转向和应急电源（EPS）等。
在新能源汽车领域，高压DC-DC转换技术的应用场景非常广泛，涵盖牵引逆变器栅极驱动器电源、电池管理系统（BMS）、车载充电装置（OBC）、12V系统待机电源、μDCDC变换器、动力转向和应急电源（EPS）等。
图 | DC/DC变换器与汽车应用的结合点；来源：Power Integrations
“与传统燃油车中的12V/24V/48V低压系统不同，新能源汽车电池包起步就是400V，主流正在切换到800V，而今年大家热议的比亚迪兆瓦闪充正在进一步推高母线电压，已经达到了1000V的水平。在这样的新架构中，采用高压转低压的DC-DC可以实现更好的系统设计。”Power Integrations资深FAE王晓戈如是说。 事实上，前面提到的这些应用场景对电源的性能和规格要求各异，如动力转向系统需要稳定可靠的电源供应以保障转向的精准性；车载充电装置则对电源的转换效率和功率密度有着严格要求。结论是：在800V高压平台成为行业趋势的背景下，传统电源方案面临着耐压不足、效率低下和体积庞大的三重挑战。 在此背景下，受下游客户的需求驱动，Power Integrations（以下简称“PI”）在去年12月推出了宽爬电封装InnoSwitch™3-AQ反激式开关IC，并于近日发布了五款面向800V汽车应用的全新参考设计。
InnoSwitch™3-AQ有何特色？根据王晓戈的介绍，其最新推出的InnoSwitch™3-AQ系列采用了1700V碳化硅（SiC）开关技术，专为800V高压平台设计。与传统方案相比，1700V的耐压等级为系统提供了更高的电压余量（200-300V），显著提升了长期工作的可靠性。图 | RDK-1054Q的效率表现（RDK-1054Q具体信息见下一章节）；来源：Power Integrations
此外，在效率方面，InnoSwitch™3-AQ 系列采用了多种先进技术。同步整流技术配合单个控制器优化同步整流时序，实现了高效的能量转换。Fluxlink 通信技术、宽禁带初级SiC开关以及高效率开关控制方法的应用，使得产品即使在高 VDC 下也能保持低开关损耗，在整个输入电压及负载范围内都能维持恒定的高效率，满载效率可达91%以上。
图 | InnoSwitch™3-AQ采用新型宽爬电距离InSOP™-28G封装；来源：Power Integrations
针对高压应用中的污染等级要求，PI优化了封装设计——新型宽爬电距离InSOP™-28G封装，将初级侧引脚间距增至5.1mm。这一改进不仅满足了高压绝缘需求（1000VDC），还省去了传统方案中喷涂三防漆的工艺步骤，简化了生产流程并降低了成本。 关于InSOP™-28G封装增加初级侧引脚间距的方法，王晓戈表示：“PI其实是将源极引脚缩窄，适当加宽漏极引脚，经过完整的摸排、测试，该种方案不会对源极散热产生很大的影响，温升只是稍微提升了2-4°，所以对系统设计影响不大，但在绝缘层面却能带来非常大的好处。”
图 | InnoSwitch™3-AQ采用平面变压器；来源：Power Integrations
平面变压器是PI方案的另一大亮点。与传统绕线变压器相比，平面变压器高度可降至13mm，重量更轻，抗振动性能更优。同时，其多层PCB设计实现了加强绝缘（符合IEC 60664标准），支持1000VDC输入电压，为高压系统提供了紧凑且可靠的解决方案。
五款参考设计，满足多场景需求InnoSwitch3-AQ 和新参考设计支持多种应用场景，为汽车电源系统提供了丰富的选择。图 | 狭小空间，多路输出；来源：Power Integrations
RDK-994QRDK-994Q是一款35W超紧凑电源，输入范围 40-1000VDC，输出24VDC ，采用扁平分立变压器设计，加强绝缘，高度受电容限制，适用于牵引逆变器栅极驱动或应急电源。
RDK-1039QRDK-1039Q 采用平面变压器，是一款超薄应急电源，输入范围为30-1000VDC，输出12VDC，功率18W，板高仅12.5mm。它取代了分立变压器，具有加强绝缘的特性，高度仅受电容限制，适用于牵引逆变器栅极驱动或应急电源等场景。
RDK-1054QRDK-1054Q可作为替代电池的电源方案，输入范围200-900VDC，输出 12VDC，功率 120W 。该产品元件数目少，采用平面变压器，加强绝缘，扁平设计，高度受电容限制，能有效缩小或消除笨重的 12V 电池，优化汽车电源布局。
DER-1030QDER-1030Q是 20W 四路输出超紧凑电源，输入范围 40 - 950VDC ，具有四路输出，其中其中一路输出为24.75V的应急电源(EPS)，三路为去耦的25.5V的栅极驱动输出，适用于牵引逆变器栅极驱动和应急电源。这两款产品均采用宽爬电距离封装，加强绝缘，满足汽车电源在复杂环境下的安全稳定运行需求。
DER-1045QDER-1045Q为16W四路输出超紧凑电源，输入范围200-1000VDC，同样具有四路输出，其中一路为14VDC应急电源(EPS)输出，三路提供基本绝缘的+18VDC/-5VDC输出电压的栅极驱动输出，适用于牵引逆变器栅极驱动和应急电源。
图 | InnoSwitch3-AQ和新参考设计支持多种应用场景；来源：Power Integrations
关于为什么是这五款参考设计，而非其他规格。王晓戈解释道：“如上图所示，我们提供了多规格输入/输出的产品，这些都是根据客户需求去定义的，但确实还没有覆盖所有客户的需求，所以我们给出一些典型输入/输出的参考设计，客户也可以根据自己的需求去微调。比如我们参考设计中如果输出12VDC，但客户想要一个14VDC的输出，那么都不用去改变变压器，只需要通过外围电路微调电压反馈即可。” 值得一提的是，PI不仅可为客户提供参考设计板，还为其提供了详细的工程报告，这些资料包含设计规格、电路原理图、PCB 布局、物料清单、变压器设计、性能数据、波形以及 Gerber 文件等详细信息。
写在最后关于供货和相关资源，PI方面透露，新款1700V额定耐压的InnoSwitch3-AQ开关电源IC基于10,000片的订货量单价为每片6美元。参考设计套件的价格从每套50美元到100美元不等。 如果工程师感兴趣，可以通过官网获取参考设计套件，也可以从PI销售代表或公司授权的全球分销商 – DigiKey、Newark、Mouser和RS Components处获得更多采购相关的信息。来源：与非网