荣湃推出车规级3300V数字高压隔离开关

　　近年来，新能源行业蓬勃发展。以新能源汽车为例，据统计，2022年全球新能源汽车累计销量突破1000万辆，同比增长55%。而在随后的2023年，这一数字更是攀升至1370万辆，与2022年相比，依然保持着35%的强劲增长势头。

　　在此背景下，各大汽车制造商纷纷入场，加快推动超快充时代的到来。其中，作为新能源汽车核心部件的电池包，成为了关键突破点。目前市场上大多数电动汽车主要采用400V电压运行，800V电压的车型尚属少数，但随着汽车用户对续航里程需求的日益增长，纯电动汽车正逐步向800V电池架构转变。未来，随着技术的不断进步和应用场景的拓宽，新能源汽车甚至有望探索1200V乃至更高标准的高压架构平台。

　　另外一个引人注目的应用领域即为工业储能。近年来，由于地区冲突导致的能源短缺问题，以及国内电网改革的深入推进，工业储能领域获得了飞速的发展。与新能源汽车动力电池的迅猛发展类似，储能电池的电压也在持续攀升。目前市场上主流的储能电池电压已达到1500V，但随着需求的日益增长，未来我们甚至有望见到2000V或更高电压的储能电池问世。

　　不断提升的电池电压，对系统设计提出了更大的挑战。最主要的是BMS系统，其绝缘检测，高压测量等功能不容有失。在这些功能实现中，高压隔离开关产品起着重要作用，其通过控制开关的通断来采样电压。通常会串联电阻，以限制漏电流。若此电阻太小，则漏电流大，影响电池续航。若此电阻太大，则可能影响检测精度。如果直接把高压隔离开关产品的耐压提升，则串联的电阻本身几乎不会承担多少电压，也不存在漏电流风险，并且也不用因为考虑电阻的耐压和功耗而特意把电阻分成多串的形式，一定程度上减轻了成本压力和PCB布局压力。

　　目前，市场上的此类应用主要依赖于光耦继电器。根据客户端的不同需求，市场上已经衍生出多种耐压产品，涵盖了从100V到1500V的广泛范围，甚至3300V的产品也已经投放市场。光耦继电器是一种利用光作为媒介传递能量的器件，相较于传统继电器，它避免了机械触点和电磁干扰的问题。然而，随着电子行业的不断进步，光耦继电器的一些固有缺点和不足也逐渐凸显出来。特别是在环境条件、温度变化和长时间工作的影响下，光耦的光衰问题变得难以避免，这会对副边开关的性能产生直接影响。同时，CTR(电流传输比)也对温度和环境因素较为敏感，长期运行同样会导致其性能发生显著变化。

　　光耦隔离电路图

　　基于上述考量，荣湃半导体在成功推出业界首款基于数字隔离技术的1500V隔离开关产品Pai8558EQ-W2R之后，再度取得突破，推出了一款创新的3300V耐压数字隔离开关产品—Pai855AEQ-W2R。这款产品采用先进的数字隔离技术，以模拟二极管作为原边输入，彻底摒弃了传统光源作为能量转换载体的方式，因此从根本上避免了光衰问题。作为一款全半导体器件，它不仅拥有卓越的耐久性，寿命得到有力保障，同时也在高温环境下展现出优越的性能。

　　更为值得一提的是，Pai855AEQ-W2R内置了耐压高达3300V的SiC MOSFET，极大地简化了限流电阻的设计。具体参数如下：

　　•紧凑的固态双向SiC MOSFET

　　•低输出漏电流, IO ≤ 5μA@VDS = 3300V

　　•低导通电阻, RON(Typ) = 65Ω@IO = 2mA

　　•低开启时间: TON(Typ) = 20μs

　　•低关闭时间: TOFF(Typ) = 160μs

　　•原边反向击穿电压能力达7V以上

　　•> 8mm的爬电距离和电气间隙，WB SOIC-12封装

　　•温度范围: -40°C to +125°C

　　•AEC-Q100 认证

　　应用领域

　　•电池/太阳能电池板绝缘电阻测量/漏电流检测

　　•高压监测

　　•继电器替代

　　•浪涌电流限制

　　功能框图

　　此款新产品的推出，不仅体现了荣湃半导体在隔离产品领域的深厚技术积累，也预示着未来工业储能和新能源汽车动力电池等领域将迎来更加广阔的发展前景。