上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

Release time:2024-11-12
author:AMEYA360
source:上海贝岭
reading:1015

  一、 概述

  在中国电动两轮车已经成为人们日常生活中必不可少的交通工具。随着电动自行车国家标准的不断改进,电动自行车向着低速、高安全性和长续航里程等方向逐渐演进。与此同时,市场对于高速、智能和长续航的电动轻便摩托车及电动摩托车的热情也不断上升。

  功率MOSFET作为电动两轮车控制器的核心器件,其性能决定了控制器系统的整体效率。上海贝岭作为功率MOSFET市场的主要供应商之一,现推出针对电动轻便摩托车控制器的新产品BLP04N11,该器件针对电摩控制器应用特点,优化器件击穿电压和降低开关及导通损耗,助力客户产品迸发更高峰值性能。

  二、 电动轻便摩托车控制器应用解析

  电动轻便摩托车通常使用锂电池供电,使用电池电压挡位可分为48V、60V及72V,配备的电机额定功率范围在400W~3000W。电动轻便摩托车控制器的核心组成部分之一为功率MOSFET组成的三相全桥逆变电路。逆变电路受MCU的PWM调制及对应的栅极驱动器控制,实现直流到交流的变换,从而驱动无刷电机运转。

上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

  图1 电动轻便摩托车控制器拓扑图

  三、 贝岭SGT技术平台及BLP04N11器件特点

  上海贝岭基于上海积塔最新SGT Gen2平台,研发110V SGT MOSFET器件系列产品,在SGT Gen1平台的基础上,进一步优化屏蔽栅结构,加强终端结构,使得器件具有较低的导通电阻和较高的击穿电压。针对电动轻型摩托车控制器应用中高效开关转换和低导通损耗的应用需求,贝岭BLP04N11对应优化效果如下:

  1、低导通电阻Rds(on)

  提高电动轻型摩托车控制器的能效水平的一个方式是降低器件导通损耗。导通电阻Rds(on) 决定了功率MOSFET在导通器期间内的损耗。在使用相同封装的情况下,贝岭器件相较于市场主流同规格产品,具有更低的导通电阻Rds(on) ,导通损耗的降幅可达5%。

上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

  2、低FOM值

  提高电动轻型摩托车控制器的能效水平的另一个方式是降低开关损耗。对于相同的驱动电路,较低的栅极电荷使得开关速度加快,以降低开关损耗。性能品质因数Figure of Merit (FOM= Rds(on) × Qg,Rds(on) 导通电阻,Qg栅极总电荷),简称FOM值,是MOSFET的一个重要指标,用于评估性能的优劣。在使用相同封装的情况下,贝岭器件相较于市场主流同规格产品,具有相对较低的FOM值。6.5%的降幅可以提高轻型电摩控制器的整体能效和减少器件的负载,可提高控制器的使用寿命。

上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

  3、板级温升表现

  得益于贝岭BLP04N11产品较低的导通电阻Rds(on)和电荷参数,在轻便电摩控制器额定功率1500 W的稳态带载测试中,与市场主流产品相比整体可减少来4~6%的损耗。若在相同输出功率的情况下,贝岭器件低损耗的特点可以提高电动轻型摩托车的续航里程。若在过温保护点不变的情况下,贝岭器件可以允许客户控制器输出更高功率。

上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

  4、抗短路能力

  贝岭BLP04N11产品为应对控制器应用中的极端工况,加强器件抗短路能力,可以满足72V锂电电池满电、馈电等不同工作电压下的轻型电摩控制器相间短路的可靠性要求。

上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

  四、 贝岭功率器件选型方案

  上海贝岭功率针对电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车、电动叉车和轻型低速四轮车控制器应用设计有多条SGT产品线,包含70V、85V、100V、110V和150V等电压等级器件,欢迎垂询!具体型号参考表1。

 上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

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上海贝岭股份有限公司通过 《企业知识产权合规管理体系》(GB/T 29490-2023)认证
上海贝岭漏电保护解决方案
  01 漏电保护方案中的贝岭“芯”  上海贝岭深耕模拟集成电路和功率器件产品开发,拥有完善的产品研发体系和持续的技术创新能力。我们在能效监测领域不断拓展产品版图,推出覆盖AC型,A型,B型(覆盖A+6)漏电保护器应用的芯片(模块)。  BL系列漏保应用器件对照表:  BL0945  BL0945适用于50/60Hz交流供电场景的AC型漏电信号检测,跳闸精度一致性好,动作延时提供外部硬件调整,SOP8L封装,配合简单的外围电路即可实现可靠的AC型漏电保护方案。  BL0945器件封装示意图与管脚说明:  BL0947  BL0947是A型漏电保护方案专用集成电路,除AC型漏电信号外,还可以覆盖A型(包括0°、90°、135°脉动直流漏电信号),各类型漏电信号跳闸精度一致性好。低静态电流,跳闸输出信号驱动能力强, SOP8L封装兼容市场大多数同类型应用的器件。  在漏电保护方案中应用时前端的零序互感器(ZCT)会检测供电系统的漏电信号,并将其输入至BL0945/BL0947芯片的漏电信号采样管脚;当该漏电信号达到电路设置的额定阈值时,芯片的动作信号管脚(OUT/TRIG)会输出脉冲,直接驱动外部可控硅触发脱扣机构动作,从而切断故障负载。  BL0949M  BL0949M系列是漏电流传感器模块,内部集成了开环磁通门传感器和调制解调控制电路。对各类负载漏电流检测灵敏度高,精度稳定,响应时间短。提供多种塑封形式,可以作为外部漏电流传感器集成在系统中应用,模块提供一个插线接口用于模块供电和信号收发,当模块感应到漏电流达到设定阈值,触发信号管脚(TRIP)推挽输出,为主控端提供告警信号;模块提供一个自检信号输入脚(TEST_IN),系统开机启动时主控端输入一个高电平信号,模块可以利用内部自检线圈完成零电流自校正和漏电流自检,确保现场应用可靠性。  02 漏电保护工作原理简介  用电安全与我们的日常生活息息相关。漏电保护器作为居民配电箱中常见的安全保护装置,主要用于防止因电气线路老化或电器故障导致的意外漏电对人造成伤害。漏电保护器是一种通俗叫法,这类装置在国标GB13955-2017《剩余电流动作保护装置安装和运行》中正式名称是剩余电流动作保护器。正式名称的由来是因为其核心工作原理是检测供电系统中的剩余电流,它指的是进线电流与出线电流的矢量和,用于描述同一时刻供电系统中进线电流与出线电流的“不平衡量”。正常状态下进线电流(Iin)与出线电流(Iout)应方向相反,大小相等,剩余电流为0;异常状态下有漏电流通过非预期途径(如电器金属外壳漏电)流入大地,导致剩余电流不为0。当剩余电流Ig达到漏电保护器阈值时,触发保护机制,切断供电开关。  03 订货信息
2026-01-06 17:50 reading:331
上海贝岭推出双通道、14位、2.0GSPS/2.6GSPS/3GSPS模数转换器BL1049系列产品
  上海贝岭最新推出双通道、14位、2.0GSPS/2.6GSPS/3GSPS模数转换器BL1049系列产品。  该系列产品具有片上电压缓冲器和采样保持电路,专为低功耗、小尺寸和易用性而设计,产品型号如下:  应用场景  多频段和多模数字接收器  无线通信基站  电子测试和测量系统典型应用框图  BL1049系列产品支持直接采样高达3.5 GHz的宽带宽模拟信号的通信应用。双通道ADC内核采用多级差分流水线架构,并集成了输出纠错逻辑。每个ADC均具有宽带宽输入,支持各种用户可选输入范围。集成电压基准简化了设计考虑,同时模拟输入和时钟信号为差分输入。数据输出可通过交叉多路复用器在内部连接到四个数字下变频器(DDC)。每个DDC由多个级联信号处理级组成:一个48位频率转换器(数控振荡器(NCO))和多级级联实现的抽取滤波器。  NCO可以通过在通用输入/输出(GPIO)引脚选择多达三个频段。BL1049系列的DDC工作模式可通过SPI可编程配置选择。  用户可以将JESD204B高速串行输出配置为单通道、双通道、四通道和八通道,具体取决于DDC配置和接收逻辑器件的可接受通道速率。通过SYSREF±和SYNCINB±输入引脚支持多器件同步。芯片串行接口速率最高支持16Gbps。BL1049系列系统框图  产品特性  高输入带宽  高采样速率  JESD204B数字接口  DDC下变频  BL1049系列产品内置一个稳定、精确的0.5V基准电压源,集成电压基准可以简化系统设计。  性能参数  BL1049系列产品全温范围内具有出色的动态性能和静态性能,可以在复杂的工作环境中很好的工作。  工作模式  除了DDC模块之外,BL1049系列产品还具有多种功能。  如可编程阈值检测器,允许使用ADC寄存器0x0245中的快速检测控制位来监控输入信号功率。如果输入信号电平超过可编程阈值,则快速检测指示位变为高电平。由于该阈值指示器具有低延迟,因此用户可以快速调低系统增益,以避免ADC输入出现超范围情况。  FD_A和FD_B信号的阈值设置  除了快速检测输出外,该系列还提供信号监控能力,信号监控模块提供有关 ADC数字化信号的其他信息。  典型应用  BL1049系列产品有多种驱动方式,可以是有源驱动,也可以是无源驱动。通过差分驱动模拟输入可实现最佳性能。对于SNR和SFDR是关键参数的应用,建议采用差分变压器耦合输入配置,因为大多数放大器的噪声性能不足以实现其真正性能。  差分变压器耦合配置  差分变压器耦合输入配置元器件值
2025-12-31 16:29 reading:335
上海贝岭:适用于多种应用场景的低噪声运算放大器BL3722
  01 引言  在电子电路设计中,低噪声运算放大器(Low-Noise Operational Amplifier)是一种专为微弱信号处理而设计的电子元器件,其核心优势在于运算放大器具有较低的噪声水平,能够有效解决微弱信号易被噪声淹没的问题,确保电路安全、可靠的运行。上海贝岭推出的低压、低噪声双通道运算放大器BL3722具有如下特点,可应用于电机控制、工业机器人、便携式音频设备、电池供电设备等领域。  主要特点  · 电源范围:2.7~5.5V  · 工作电流:1.2mA(Typ.)  · 输入失调电压:1.5mV(Max.)  · 输入偏置电流:1pA(Typ.)  · -3dB带宽:6MHz  · 压摆率:6.0V/us  · 0.1~10Hz低频噪声:4.35uV  · 1KHz噪声谱密度:15.5 nV/√Hz  · ESD:HBM ±8KV ,CDM ±2KV  · LU:±1000mA  · 封装形式:SOP8/MSOP8图1 引脚定义图  02 应用场景  电机控制在电机控制系统中,如电动自行车、大家电等应用中一般需要通过FOC算法控制一个或多个无刷电机。在无刷电机控制系统中为确保电机能够良好的运行,电机的相电流控制是必不可缺的,需要利用低噪声运算放大器对电机的相电流进行放大后给MCU进行信号采集(典型应用原理图如图2)。如果运算放大器的带宽和压摆率达不到要求,可能会影响电路相电流的采样精度以及电路的安全。上海贝岭推出的低噪声运算放大器BL3722具有6.0MHz带宽以及6.0V/us的压摆率,一方面可以确保电机的快速启动性能,对电机电路的主电流进行实时监控,实现电机电流的闭环控制。另一方面可以快速响应电机在高速运行过程中出现的短路、过流等故障,为电路安全、可靠的运行保驾护航。图2 电机的相电流放大典型应用原理图  工业机器人工业控制领域的工作环境复杂,对电子设备的适应性和稳定性要求高,随着工业4.0的不断推进,工业控制系统对信号处理的要求也越来越高。低噪声运算放大器在工业机器人的光电编码器和磁电编码器中主要用于放大霍尔传感器输出级的微弱模拟信号(典型应用原理图如图3)。为防止霍尔传感器信号(通常为mV级微弱信号)被运算放大器的失调电压淹没,需要运算放大器的失调电压小于传感器的输出信号。BL3722具有低失调电压、0.1Hz~10Hz的范围内低频噪声为 4.35uV、宽工作温度范围、高可靠性等特点,可以满足此类工业级微弱信号放大的极端应用场景。图3 霍尔传感器微弱信号放大典型应用原理图  便携式音频设备在便携式音频设备如背带式便携音响、无线麦克风、无线耳机等应用中需要采用低噪声运算放大器实现信号放大的功能。BL3722 在1KHz的噪声谱密度为15.5nV/√Hz,可以有效减少电路自身噪声对音频信号的干扰,提升语音清晰度,确保高信噪比。  电池供电设备在电池供电的设备如笔记本电脑、电动玩具、扫地机器人、园林工具等应用中,需要运算放大器具有宽工作电压范围以及较低的功耗以延长电池的续航时间。BL3722具有宽工作电压范围2.7~5.5V以及低至1.2mA(Typ.)的工作电流,适用于电池供电的电子设备。  03 产品订购信息  上海贝岭提供系列化的产品选择(如图4),专业的技术支持,以及稳定的供应,为用户的产品设计和批量使用保驾护航。图4 产品订购信息
2025-12-19 10:45 reading:423
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