NMOS在充電樁上的應用

隨著新能源汽車的熱門，作為汽車配套充電樁也要求更快的充電速度。充電樁一般分為直流充電樁和交流充電樁，直流充電樁功率較大被叫做“快充”。快充要求對功率半導體的性能也提出了更高的要求，從高壓功率轉換到低壓安全控制場景，NMOS憑借高耐壓、大電流、低導通電阻、快速開關等特性，成為充電樁電路中的關鍵器件。本文從NMOS充電樁應用場景，解析其技術優勢。

NMOS在充電樁的應用

NMOS在充電樁中發揮了關鍵的作用。高壓功率轉換時，作為Boost電路開關管用于PFC電路提升功率因數，還在DC-DC轉換中作為主開關管，其低導通電阻、高耐壓等級、高頻特性，提升效率、滿足防護需求并助力小型化。充電控制與路徑管理中，可接收指令通斷充電回路、切換電源，低柵極驅動電壓簡化設計，支持能量雙向流動。安全保護上，能快速應對過壓、過流、短路、過熱等情況，吸收瞬時能量，適應戶外環境。

 

在電池管理系統中，NMOS可導通均衡電阻對串聯電池組中電壓過高的單節電池放電，實現容量均衡，還為BMS芯片、傳感器提供電源，通過負載開關實現休眠模式低功耗。其低泄漏電流減少電池靜態損耗，高輸入阻抗確保控制信號穩定，助力充電樁對電池的精細調控，提升充電安全性與電池壽命，在新能源汽車充電設備的高效穩定運行中不可或缺。

 

選型指南

為充電樁選型NMOS管時，需優先考量高壓場景的耐壓與效率。高壓功率轉換模塊中，PFC及DC-DC電路需600V-1200V耐壓型號（如HKTD4N65，650V耐壓），滿足母線電壓及浪涌防護需求，同時低導通電阻（如HKTD80N06在20A時僅8mΩ）可降低大功率轉換損耗，提升效率。高頻開關特性（納秒級開關時間）適配LLC諧振等電路，減小磁性元件體積，助力充電樁小型化。

 

充電控制與保護環節，選擇2.0-4.0V低柵極閾值電壓型號（如HKTD5N50），兼容主控芯片驅動，簡化電路設計；搭配寬溫度范圍（-55~+150℃）與高雪崩能量耐量（如250mJ），適應戶外嚴苛環境，快速響應過壓、過流故障，保障充電安全。低壓BMS場景需低泄漏電流（≤100nA）型號，減少電池靜態損耗，確保均衡控制與電源分配的穩定性，兼顧全場景性能與可靠性。

 

結語

隨著新能源汽車普及，充電樁未來將向著更高功率密度需求、雙向能量流動支持發展。而NMOS憑借高壓、大電流、高效能的特性，促進充電樁從“功能實現”到“性能優化”。快充技術迭代的背景下，NMOS將在更高耐壓、更低損耗、更智能控制方向持續演進，合科泰將助力充電樁向“安全、高效、便捷”的目標邁進。